智能轮椅作为服务机器人的一种,是助老工程和康复工程中重要的一环,其中智能轮椅的自主定位和实时路径规划是实现轮椅智能化和自主化的重要条件,对智能轮椅的发展具有非常重要的意义。本文围绕智能轮椅在室内环境下的定位与路径规划等问题进行了研究。本文制定了智能轮椅的系统总体框架和相关模块技术方案,完成了以ARM嵌入式微控制器为核心的控制系统的主要硬件和软件设计。对于智能轮椅的定位方式,设计了一种适用于室内环境下的基于激光雷达和惯性导航的组合定位方式,并且利用扩展卡尔曼滤波算法融合外部传感器和惯性导航的信息数据,实现智能轮椅的多传感器信息融合,提高了轮椅在室内环境下的定位精度。路径规划过程中,通过融合后的数据信息对轮椅的位姿等进行实时的校正和更新,利用二值栅格法和范围滤波法建立环境模型,使用改进A*算法进行全局路径规划,将智能轮椅的尺寸大小也考虑在内,相比于传统A*算法更具有实用性;针对局部路径规划的避障问题,提出了两种环境观测模型,分析了各模型的使用情况,采用曲四边形环境观测模型建立局部地图并提出了相应的避障策略。通过MATLAB仿真软件和ROS系统,对利用扩展卡尔曼滤波算法实现多传感器信息融合的定位效果、改进A*算法以及避障策略的有效性和可行性进行了验证。证明了本文提出的方法能够使智能轮椅在室内环境下具有良好的定位、路径规划和避障能力。