隨着經濟的發展和科技的快速進步，智能機器人正逐步進入我們的生活中。而室內服務機器人作爲新興發展起來的產業，逐漸成爲目前行業的風口浪尖，從最早的掃地機器人開始，家庭陪伴機器人、送餐機器人等陸續進入公衆視線。
不管什麼類型的機器人，只要自主移動，就需要在家庭或其他環境中進行定位導航。要實現真正的自主定位導航與自由行走,關鍵在以下兩方面：
首先，機器人需要構建周圍環境的地圖，精確定位自己在地圖中的位置，然後根據地圖進行路徑規劃控制自己完成移動。
其次，在移動的過程中，機器人還需要根據現場環境的動態變化，實時躲避障礙物直至到達最終目標點。因此，在機器人實現自由行走的過程中，核心技術就是自主定位導航。
如何實現移動機器人在不確定環境中自主定位導航一直都是機器人研究的一大核心課題，行業內對其進行了多年的研究。自主導航作爲一項核心技術，是賦予機器人感知和行動能力的關鍵。
同時定位與地圖構建(Simultaneous Localization And Mapping,簡稱SLAM)技術是實現定位導航的關鍵技術。SLAM由環境的即時構建與機器人在該環境中的狀態估計而構成。在過去的30多年中，SLAM社區已經做出了很多驚人的進展，促進其在大尺度、真實世界環境的應用，並且見證了這一技術向工業方向的穩定轉變。
目前SLAM的定位和導航產品大多基於以下幾種方案：
1）單線激光雷達：如家用掃地機器人所使用的激光雷達，其優點是價格便宜；不足之外爲只能檢測一個平面上的障礙物，無法檢測到低於其自身位置的障礙物，爲了壁障，不得不增加其它的傳感器來解決且效果不佳，從而增加了成本、系統的複雜度和穩定性。
2）多線激光雷達：如無人駕駛汽車所使用的激光雷達，其優點是可以對周圍障礙物進行全面的瞭解，但由於線數有限，即分辨率有限，無法檢測到比較小的障礙物；其缺點是價價格昂貴且體積較大，不適合家庭監控機器人使用。
3）基於普通攝像頭的視覺SLAM：其優點是價格便宜，缺點是對環境要求極高，如光照好，環境要有足夠的特徵點，其環境適應性差，魯棒性差。
本報告根據家庭移動監控機器人具體需求，從成本、功能、性能等各方面進行綜合考慮，採用目前市面上較少使用的深度相機和IMU融合的方式，其成本低、環境適應性好。
市面的家庭監控設備品牌主要有海康、小米，其監控設備都是放在一個固定的地方，當主人不在家時，無法隨時查看自己想查看的其它地方。針對此用戶需求，本報告提出了自主定位導航的移動監控機器人,以實現想看什麼就看什麼和自動巡邏的功能，且當檢測到異常時自動報警。本報告採用深度相機與慣性傳感器相融合的方案，提高了SLAM定位的準確性和魯棒性。本報告的研發內容包括移動底座的設計、基於深度相機和IMU融合的SLAM方案、溫感、煙感探測器的集成及數據融合等多項鍵技術。最後本報告研發成果均經實驗驗證，表明其達到了自主定位導航的監控功能。