定位是自主移动机器人解决各种复杂任务的关键,对于提高机器人自动化水平具有重要的理论意义和应用价值。机器人定位方法主要分为两大类:相对定位和绝对定位。相对定位,指机器人在初始位置已知的情况下通过传感器来得到自身的位置信息;而绝对定位是机器人在初始位置未知的情况下通过传感器确定自己的位置。本文主要内容包括:首先,本文介绍了机器人定位的基础模块、图像处理基本方法等预备知识,给出了机器人坐标系的建立与变换、机器人的运动学模型和控制算法。其次,本文对相对定位中测程法的机器人模型和定位算法进行研究和分析,搭建了零转弯半径的移动机器人平台,针对机器人的航向信息,加入了电磁罗盘模块,同时引入了卡尔曼滤波算法,使电磁罗盘的角度精确到?1°,为移动机器人提供更加可靠稳定的航向信息,为基于编码器和电磁罗盘的室内移动机器人的定位系统的准确定位奠定了基础,同时零半径转弯使得机器人在运动过程中避障时不会引入额外误差,进一步说明此定位系统的合理性。再次,在绝对定位方面,根据现有资源和室内定位的精度要求,提出了基于计算机视觉的全局定位系统,搭建了156cm×117cm的全局视觉定位平台,通过固定在平台正上方的一个第三视角摄像头对实验平台定期采样,经过一系列图像处理,得到移动机器人顶部两个色标的图像坐标,再根据图像坐标和世界坐标已知的两个参考点,计算得出机器人在实验平台上的世界坐标,得到机器人的位姿信息,从而完成定位。结果表明,视觉全局定位精度达到厘米级别,符合室内移动机器人对定位精度的要求。最后,设计并实现了一种移动机器人上位机——室内移动机器人上位机系统。对于基于编码器和电磁罗盘的定位方法,上位机实时接收机器人的数据,解析出机器人的位置信息,显示在坐标系上。对于视觉全局定位,上位机实时显示摄像头窗口以及处理后的二值图,并定时采样图片进行处理得到机器人的位姿信息,将运动轨迹显示在坐标系上,同时将得到的位姿信息按照无线协议封装显示在数据发送区,并通过性能卓越的无线模块APC220传给机器人,指导其向目标运动。