机器人技术的发展水平已经成为一个国家高科技实力和发达程度的重要标志。随着学科交叉研究的发展,机器人不再只是用于从事简单的机械化作业,其发展方向已经逐渐过渡到以提高机器人自主性为目的的研究中。移动机器人自定位技术是自主移动机器人研究的基础。针对未知环境中存在环境先验知识匮乏和动态不确定性的问题,本文对移动机器人定位问题进行了深入探讨和研究。具体工作主要集中于以下几个方面:建立了移动机器人自定位实验平台,简化了定位算法验证的复杂度。系统硬件主要由IRONC移动机器人、笔记本电脑和激光测距仪组成。系统软件通过采用面向对象的编程思想,实现了上位机与移动机器人硬件模块之间基于以太网技术的通信,构建以激光测距仪作为定位传感器的移动机器人环境感知系统。同时,对受到非完整性约束的轮式移动机器人进行运动学分析,建立移动机器人定位研究中的坐标系统。面向无先验知识的未知环境中移动机器人定位任务,提出一种基于环境匹配思想的移动机器人相对定位方法。首先对移动机器人自定位问题进行建模,分析距离传感器数据测量的不确定性。其次,定义环境匹配过程的误差模型,从统计学的角度根据距离传感器环境观测值和匹配规则构建环境信息匹配误差的样本,并根据样本特征建立以相对位姿为参数的似然函数。最后,利用极大似然理论在优化匹配误差样本的过程中进行似然函数参数估计,从而得到移动机器人的相对位姿。以激光测距仪作为环境感知传感器,利用搭建的IRONC移动机器人实验平台,从有效性和鲁棒性等方面对提出的移动机器人自定位算法进行实验验证。实验结果表明,定位算法具有精度高、收敛速度快等优点,并在定位中环境出现动态因素和初值输入存在扰动的情况下具有较强的鲁棒性,保证了定位算法能够有效的应用在具有一定动态不确定性的未知环境中。