随着我国经济的迅速发展、科技的不断进步和生活水平的不断提高,人们的出行频率大幅增加。在旅途中,我们享受着智能电子产品的便利的同时,也体会着旅途带来的疲惫,繁重的行李箱是造成旅途疲惫的重要因素。为解决这一问题,将现有技术运用在行李箱中,让行李箱实现对主人的自动跟随。本课题以UWB(Ultra Wide Band)技术为定位手段,利用红外和超声波测距技术检测障碍物,通过轮毂电机驱动行李箱对目标进行跟随。本文首先对行李箱系统进行总体规划,详细分析了系统的功能需求,根据功能划分为不同模块;其次,分析了系统实现的理论基础,包括基于自适应卡尔曼滤波的UWB双边双向测距法和跟随目标的TOA定位方法,以行李箱的运动和跟随模型给出了跟随控制策略;然后,对系统的软硬件进行具体设计,将系统硬件以功能划为分UWB基站和标签模块、壁障模块和电机驱动模块,选择合适的元器件设计出各个模块的通用接口电路和主要功能实现电路,将系统软件的设计分为UWB基站和标签模块测距软件、避障模块的障碍物检测软件、电机驱动模块的FreeRTOS多任务软件。电机驱动模块通过RS485总线采集UWB基站的标签距离和避障模块的障碍物距离等原始数据,通过滤波和定位解算得到左右轮毂电机的控制速度信息,实现对目标的跟随运动。最终的系统功能测试分为模块的独立测试和整机测试。独立测试的结果表明,UWB模块和避障模块实现了目标的测距和障碍物检测功能;整机测试和仿真结果表明,自适应卡尔曼滤波可有效消除NLOS效应的影响,利用滤波后的测距值解算出目标的位置准确性更高,在拟定的实验环境下,行李箱规划出合理的路径,实现了对目标的跟随,达到了课题的既定目标。