近几十年来,机器人技术蓬勃发展,各类型机器人广泛应用于不同的行业和领域中,极大的提高了生产效率,同时也可替代人在危险环境中作业。传统的移动作业机器人如排爆机器人、野外运载机器人、消防搜救机器人等在行走结构、操控模式、可视化以及模块化等方面还存在缺陷。本文针对复杂环境中的排爆、消防等专用移动机器人的机械结构和自主导航进行研究,设计了新型的轮系行走结构和基于ROS的智能导航实验,实现了机器人自主导航与高效的行走和越障功等相结合,具有重要的研究意义和应用价值。本文针对传统机器人轮式或履带式的行走结构进行分析,设计了一种新型八轮式的移动平台。该平台共四组轮系,每组两个车轮由一个电机驱动,两车轮由齿轮组传动形成二自由度结构。新型的轮系结构使得移动机器人既保持了轮式结构简单快速的优点,又具有攀爬楼梯等良好的越障能力,同时还避免了履带式结构越障中的动态稳定性差的缺点。这些特点对展开自主导航的研究也具有极大的优势。针对机器人在传统的SLAM技术在导航的过程中对障碍物不加区分一味进行避让的缺陷,本文做出了改进。通过将激光雷达的安装高度与机器人的越障能力对应起来,对于矮小的障碍物,一方面二维激光雷达检测不到,另一方面机器人有能力直接跨越,实现了对高度不同的障碍物的区分。在机器人自主导航并对不同高度的障碍物加以区分的过程中,仍存在不足,即无法判断斜坡是否可以攀爬。机器人会认为所有激光雷达能检测到的斜坡均为不可跨越的障碍物,但也有可能斜坡的坡度并不大。因此通过添加深度视觉相机,探测周围环境的三维的信息,可以对坡度大小进行计算,进而判断在面临不同坡度的斜坡时是绕行还是越障。