目前机器人应用人才短缺,许多高等院校均开设了机器人工程专业。移动机器人平台是开展机器人工程专业实践教学的重要载体。本文基于机器人操作系统ROS(Robot Operating System)研制开发移动机器人平台,可用于机器人相关专业的实践教学中。本文主要工作如下。分析了ROS操作系统的研究现状、国内外机器人实践教学平台的研究现状,并根据“机器人工程”专业的实践教学要求明确了平台的功能需求,制定了系统总体的机械设计和控制设计方案,最终实现了移动机器人平台的实物搭建。介绍了轮速PID算法和里程计算法原理,为两轮差速驱动机器人移动平台建立了运动学模型,基于STM32F103的嵌入式开发板,使用C++编程实现了轮速PID控制算法和里程计算法。分析了ROS的架构、运行机制和本机器人平台的硬件构成,制定了ROS与STM32F103的串口通讯协议和无线手柄控制协议,实现了无线遥控和数据实时采集的功能。基于谷歌公司的cartographer功能包和ROS系统的move_base功能包,根据平台硬件属性进行关键参数编程配置,实现了地图构建及自主导航移动的功能。通过实验对移动机器人平台进行了地图构建和导航的测试。在实验过程中,分析了地图构建过程中容易出现的主要问题并给出了解决办法;同时进行了机器人的自主导航定位功能测试。测试结果表明,本文设计的机器人能够完成室内环境下的地图构建并进行导航定位,基本实现了预定功能,验证了基于ROS系统设计的移动机器人平台的可行性。