近年来，随着社会和科技的发展，机器人技术在非工业领域得到越来越广泛的应用，而家庭服务机器人作为服务机器人家族中的一个重要成员，正在受到越来越多的关注。目前，家庭服务机器人面临着用户需求个性化和使用环境动态化及非结构化的挑战。除此之外，随着网络和计算机技术的发展，家庭服务机器人系统在家庭环境中的应用变得日益分散化、复杂化，然而，不同厂商生产的机电设备、模块在一定程度上又存在着兼容性低与通用性差的问题。因此，机器人软件系统处理任务日益复杂导致机器人软件的设计、开发和维护难度大幅增加。　　针对以上问题，本文基于分散控制技术，利用模块化设计方法开发了家庭服务机器人基础系统——基于分散控制的家庭机器人室内三维地图创建系统。针对系统模块划分粒度问题，提出了一种基于模糊树图聚类的模块划分方法，并利用该方法将三维地图创建系统划分为多个功能模块，基于机器人中间件平台实现了各功能模块，通过组合这些功能模块构建了地图创建的分散控制系统。　　本文主要工作有如下几方面:　　(1)家庭服务机器人关键性技术研究。　　针对家庭服务机器人领域的关键性技术:室内环境三维地图创建进行研究，实现了移动机器人在室内环境下三维地图的快速创建方法，为家庭机器人室内服务提供环境感知能力。该方法利用Kinect获取的RGB-D信息，以图像特征匹配为数据关联方式，运用基于特征点对的配准算法实现机器人的自定位，结合深度信息创建三维环境地图。　　(2)利用模糊树图聚类算法对机器人室内三维地图创建系统实现模块划分。　　针对机器人模块化技术中的划分粒度问题，提出一种基于模糊树图聚类的机器人模块划分方法，并利用该方法对三维地图创建系统进行模块划分。　　首先，将系统按最小机能划分为最小粒度模块样本集;然后，运用模糊树图聚类算法与层次分析法从功能和结构的角度分析模块间的相关性并对样本集分类，进而获得不同粒度的模块划分方案;最后，基于信息熵思想从系统的集成复杂度、模块内聚度、模块间耦合度和系统负载均衡度四个方面对划分方案做出评估得到较合理的划分。该方法为机器人模块划分粒度问题提供了有效的解决方案。　　(3)基于机器人中间件技术实现室内环境三维地图创建系统的分散控制。　　本文基于机器人中间件技术实现了三维地图创建的分散控制系统。该系统由分布在网络中不同节点的功能模块构成，这些模块通过模糊树图聚类算法划分得到，包括:机器人控制，Kinect数据获取与预处理，图像特征提取与匹配，位姿估计，关键帧(Key frame)选取，地图跟新与GUI显示等六个基本功能模块。通过组合这些分散在网络环境中的功能模块可以快速地构建室内环境三维地图创建系统，实现系统的分散控制。　　(4)开发基于图形用户界面的地图显示模块　　为了便于机器人的实时控制，开发了带有图形用户界面的功能模块。运用机器人中间件技术，用户可以通过图形用户界面实现对机器人的远程控制，并且能实现地图的远程创建。　　基于上述方法，本文在AS-RE型移动机器人平台上进行了实验，有力地验证了基于分散控制的家庭服务机器人系统的有效性及实用性，对家庭服务机器人研究具有一定的理论意义和实际应用价值。