室内环境下移动机器人的定位与环境感知是机器人实现自主移动的基础。基于激光传感器的定位与地图构建系统以其测量精度高、抗干扰、鲁棒性好等优点迅速成为研究的热点。本文以二维激光扫描仪采集点云信息为基础,融合里程计与惯性导航位姿数据研制一套高精度的室内实时地图构建系统,实现室内三维空间信息的高效采集。本文主要内容如下:为了实现二维点云数据与位姿数据的高精度融合,即多源数据融合,研制基于精密时间协议(PTP)的时钟同步,并在局域网内测试同步时间精度为600ns。通过里程计与惯性传感器组合导航方案,提供了移动机器人的位姿信息,并使用该组合导航方法标定了里程计。基于时间同步协议,融合点云数据与位姿信息,应用了扫描匹配算法,实时构建室内三维点云地图,并将该地图实时的显示。该地图构建系统优势是提高室内点云数据采集的效率。由于位姿数据中的累积误差以及轨迹估计算法误差,当在大尺度环境中运行该系统构建地图与实际地形有一定偏差。为了消除上述偏差,本文提出了差分里程计和标靶识别算法来修正三维点云地图。本文开发以STM32F407微处理器为核心的数据采集子系统,实现在Qt平台的上位界面的编写。实验结果表明本文地图构建系统可以高效的采集室内空间信息,并离线的构建全局一致三维点云地图。