随着机器人产业的变革与发展,服务机器人开始成为全球各国之间竞争的重要领域。与此同时,人们对智能化家居生活的需求也越来越大。因此,服务机器人与智能家居的全方位、深层次的结合,不仅能使人们的家居生活更加安全、简单、便捷,也为今后服务机器人与智能家居的发展提供了一个全新的方向。但目前服务机器人仍然存在着功能单一、互动性差、人性化弱等缺点,这严重制约着服务机器人在家居环境中的应用和推广。本文首先对国内外服务机器人发展背景、前沿技术进行了详细的调查,分析出了现有服务机器人在家庭环境中普及应用的不足和需求,给出了一种面向家庭服务的机器人综合服务系统的解决方案。围绕解决方案,本文具体展开了以下几方面的工作:(1)对家庭机器人综合服务系统开展了多方面的需求分析,并且从功能目标、技术要求等多角度设定预期,给出了系统原理与基本组成。(2)针对传统智能巡逻人工势场法的障碍物前振荡、局部最小值、目标不可达等缺陷,本文提出了障碍物处理、设置中间目标点、取直线等一系列的修改方法,从而获得了一种改进的新算法,通过仿真实验验证了该算法具有适应性强、路径短等优点。(3)对系统的语音交互功能进行设计,针对语音交互的核心—语音云平台和对话数据库进行了优化分析、合理选型及有机集成,可满足人机交互、控制的服务需求,提高了系统的性价比和开发效率。(4)以现有智能家居为基础,通过融入机器人语音交互服务,实现了家电设备的协作控制及其他家庭应用服务功能拓展。(5)针对系统的智能巡逻监视、语音交互以及家电物联控制三大模块,以NAO机器人和270-S为基础进行了功能实现,设计了家庭巡逻监控、语音交互案例、家电模拟控制实验,并进行了集成性测试,验证了方案的可行性。