自主吸尘机器人是智能移动机器人的一种，是专门从事室内吸尘作业的服务机器人。从学术的角度看，它需要解决非结构化环境中自我学习和自主作业的能力，而这正是人工智能学科的前沿问题;从技术的角度看，它需要解决环境感知和建模、自主定位、自主规划、自我服务与自我保护以及智能机器人产品的低成本实现等一系列问题，这是一个多学科多技术领域交叉综合的产物;从市场的潜在需求看，自主吸尘机器人又是可以进入千家万户的智能家电产品。因此，自主吸尘机器人的研究开发具有最前沿、最深远的学术价值，同时又具有极其普遍的实用价值和巨大的潜在市场需求。　　论文的总体目标是对家庭服务机器人相关理论和技术进行研究和突破，实现一个能够在实际环境中持续工作的家庭服务机器人。本文围绕自主吸尘机器人建立了机器人的整套体系结构和研究平台，研究了相关理论和技术。主要包括障碍物检测系统、移动机器人的自定位系统、非结构化环境下的行为规划技术、路径规划技术和任务规划技术、机器人的自我保护与自我服务、机器人的嵌入式控制系统设计等。　　全文共分为七章，各章研究内容如下：　　本文的第一章通过分析目前吸尘机器人的特点、研究进展，以及相关技术难点，提出了本文的研究内容。　　第二章论述了吸尘机器人系统中的基础环节:视觉系统即障碍物检测系统。首先，研究了红外光、红外发射二极管和红外接收二极管的特性，提出了一个应用于吸尘机器人的红外视觉系统方案。详细介绍了系统工作原理、系统组成、电路实现与器件特性。并给出了对于不同色质障碍物的试验数据。然后，研究了双目立体视觉的相关理论和实现方法，并介绍了在这方面开展的部分工作，探讨了将双目立体视觉引入吸尘机器人的可行性和实现目标。　　第三章论述了吸尘机器人系统中的另一个基础环节:自定位系统。首先，分析了机器人的机械结构，建立了系统的运动模型，在此基础上构造了该系统的定位算法。基于该定位算法，进行了吸尘机器人自定位试验。对试验结果和误差进行了详细分析探讨。然后，研究了传统Markov定位算法，针对其中的不足提出一种改进移动机器人Markov定位算法的方法。并利用仿真结果证明了该改进措施的有效性。　　第四章论述了吸尘机器人系统中的核心环节:智能规划技术。提出了一套可行的吸尘机器人的智能规划方法。智能规划在系统中属于高层次内容，是核心，也是机器人智能的体现。本文从三个层次构造了本该规划系统:行为级，路径级和任务级。行为级属于底层规划内容，本文设计了基于传感器的行为模块库，机器人在实际工作过程中，根据传感器检测信息，选择行为模块。路径级规划采用了随机路径与局部遍历路径相结合的方式，兼顾了清扫效率和环境适应性的问题。任务级规划确定任务的实现和任务之间的调度与协调工作。　　第五章论述了吸尘机器人系统中的重要环节:自我保护与自我服务。这部分内容是为了保证机器人在实际复杂环境中持续正常工作，包括电机过载保护、下跌保护、系统过流保护，以及机器人的充电控制。　　第六章详细介绍了该吸尘机器人的嵌入式控制系统。包括系统的整体设计，主处理器及外围元器件，各子模块电路的设计，软件开发环境，及一些实际经验和体会。　　第七章对全文进行了总结，并给出本文的研究结论、创新之处以及对未来工作的展望。　　在正文之后，附上了吸尘机器人系统的各种参数和试验资料。