飞机大型部件测量时,由于被测部件尺寸较大或者结构复杂,测量设备在使用过程中需要转站才能实现对盲区的测量。而现有的转站方式多采用人工搬运,不仅存在劳动强度大、安全性差等问题,而且易出现测量视野很窄的情况,使得前期规划结果失败。通过移动机器人搭载测量设备,结合自主导航技术,完成飞机大型部件测量工作,能够有效提高测量效率与安全性。本文着重研究了移动机器人导航与定位的相关问题,主要研究内容如下:(1)针对面向飞机大部件测量的移动机器人自动化转站的需求,提出采用基于UWB/IMU导航与人工地标二次调姿的导航与定位方案。并对UWB的定位误差进行了测试,认为非视距条件下的定位误差并不一定能简化为高斯分布。运用EKF算法融合UWB数据和IMU数据,有效抑制测量中的误差,并通过仿真验证了其正确性。(2)设计了一套用于移动机器人调姿的人工地标,分为数据区和编码区,可以提供位姿与编码信息。利用视觉测量技术对人工地标提取导航信息,运用基于RANSAC和直线交比不变性对地标特征识别与基于P4P的地标位姿解算方法。针对难以在应用场景中快速准确的布置人工地标的问题,设计一种人工地标的标定工装及一套配合激光跟踪使用的标定方法。(3)测试了基于EKF的数据融合算法的导航精度,结果表明其定位误差小于10cm。设计了移动机器人循环迭代的调姿策略,完成了运动精度的标定和误差补偿,在此基础上进行了移动机器人基于人工地标的调姿精度测试,最终的位置误差为4.24mm,航向误差为0.83°。实验结果表明,本文提出的方法能满足飞机大部件测量时对移动机器人导航与定位的精度要求。