本课题主要从用于电商配送中心的仓储搬运（AGV）作业模式出发，研究仓储搬运机器人机械结构设计、差速转向技术、多传感器融合定位导航技术、控制系统研究方案。

考虑设计的物流搬运机器人应用场景，物流搬运机器人尺寸采用结构小巧、具有灵活转向；具有通过狭窄通道能力，实现机器人在转向过程中承载托盘不转动。物流搬运机器人采用两套直流调速电机系统，实现两驱动轮独立调速驱动，满足在小转弯半径工况下车辆的转弯行驶甚至原地转向的要求，具有2个万向支撑轮。

从20世纪末期以来，国内外众多学者便致力于室内环境下服务机器人的系统研究，并在理论和实际应用中取得了丰硕的研究成果。由于移动定位技术是机器人路径规划和导航的关键，因此引起了国内外学者的广泛关注，逐渐成为服务机器人领域的一个研究热点。为了提高机器人系统的可靠性，本文对服务机器人在餐厅环境下的移动定位技术进行了深入研究，提高了机器人的定位精度，该论文分析设计了机器人的机械系统和传感器系统，提出了一种基于图像分割的区域稠密匹配算法，经过大量实验证明，该定位算法能够有效地提高机器人的定位精度和可靠性。由此可想到仓储物流机器人也是需要进行定位的，由此想到可以使用普遍的二维码导航，在二维码中增添位置信息，从而使机器人可以根据二维码中的信息准确的定位。

磁导引双轮差动AGV的关键技术主要包括行走单元的设计和导航控制系统的设计两个方面。因此本次研究想设计一款集二维码导航、双轮差速驱动、站点识别、减震和自动升降于一体的行走驱动模块、即导航驱动一体化行走单元。设计了自动升降挂钩，用于实现AGV与物料小车的自动连接和脱接。由于物体重量影响的原因，设计一个顶升机构，可以将物体举升至一个合适位置，并将物体放置到指定的位置。驱动方面采用四轮结构,后两轮为驱动轮,通过后两轮的转速差实现机器人转弯；前面双轮起辅助支撑作用,不影响整个车体运动。然后可以推导移动机器人的运动学方程,实现移动机器人直线运动、圆弧运动、螺线运动以及本体质心不变条件下运动。因此本次设计采用双轮差动的驱动方式。

考虑物流机器人在仓储狭窄环境应用，设计物流机器人具有物流机器人转向时，承载托盘或货架保持对地面的相对不动，本方案采用了在举升平台安装有回转托盘及回转电机，机器人转向时，回转电机通过齿轮带动回转托盘进行回转，使回转托盘保持相对静止，以免发生碰撞。

在机器人自主导航的情况下，根据路面情况还需要进行避障处理，目前定位及避障方法存在技术实现困难、实时性差、定位误差较大,系统维护成本高等问题。有鉴于此,综合系统运行的稳定性、实时性、可行性、正确性等要求,旨在对移动机器人定位与路径规划方法上进行研究并改良。针对航迹推算法存在的轨迹累计误差和传统扩展卡尔曼滤波算法定位精度较差的问题,结合已知的结构化环境,路径规划要求机器人在运行过程中能够识别障碍物并且以最小或者较小的代价避开障碍物完成自己的任务。由于室内机器人工作场景地面路况较为平整且结构较为简单,因此只考虑水平面层次上的路径规划,我们将激光传感器感知的障碍物简化构造为圆柱形,其水平截面为圆形。然后通过提前设定的阈值对激光雷达采集的数据信息聚类分析,识别障碍物的数据点集合并运用最小包围圆算法构建障碍物特征模型,然后通过将整个路径规划过程分解为数个子问题进行求解,并将最小偏转角作为驱动力解决机器人运行过程中避障与寻径问题。