近年来随着人工智能技术、计算机科学、传感器和电子信息等新技术的迅速发展,智能移动机器人技术也取得了快速发展,并逐渐进入到人们的日常生活。本论文设计了一套室内移动机器人研究平台IIMR-I,并重点研究了定位与路径规划算法的优化改进,本文的研究内容主要包含以下几方面。首先我们基于机器人的应用环境和功能要求,选择了合适的硬件设备,使用ROS机器人操作系统,设计了室内移动机器人平台IIMR-I,其应用场景主要为家庭、办公室、展厅等室内场所。机器人采用模块化设计,总体分为两层结构:嵌入式底层和PC层。嵌入式底层包括底盘驱动系统,底盘控制系统,传感器系统;PC层用于机器人算法计算,基于ROS实现即时定位与地图构建、路径规划、导航过程中自定位等功能。然后我们对AMCL定位算法做出优化改进,使用ORB算法对静态全局地图和实时局部地图做关键点检测,通过匹配关键点计算出机器人在全局地图中的位姿,并在该位姿处生成新的采样粒子,提高了AMCL的全局定位能力。我们的仿真实验显示,改进后的AMCL算法能够在正确的位姿插入采样粒子,并随着粒子更新实现机器人全局定位。最后我们在IIMR-I实验平台上,对基本RRT路径规划算法做出优化改进。我们优先选择目标点作为新的扩展子节点,将上一次扩展父节点作为本次扩展父节点,只有当该路径被障碍物阻断时,才会随机选择节点作为扩展方向和扩展子节点,从而使得RRT算法的扩展节点具有了方向性,提高了路径搜索效率。我们对改进后的RRT路径规划算法在真实地图环境下进行了实验测试,验证了算法的可靠性。