随着经济的发展和科技的快速进步，智能机器人正逐步进入我们的生活中。而室内服务机器人作为新兴发展起来的产业，逐渐成为目前行业的风口浪尖，从最早的扫地机器人开始，家庭陪伴机器人、送餐机器人等陆续进入公众视线。
不管什么类型的机器人，只要自主移动，就需要在家庭或其他环境中进行定位导航。要实现真正的自主定位导航与自由行走,关键在以下两方面：
首先，机器人需要构建周围环境的地图，精确定位自己在地图中的位置，然后根据地图进行路径规划控制自己完成移动。
其次，在移动的过程中，机器人还需要根据现场环境的动态变化，实时躲避障碍物直至到达最终目标点。因此，在机器人实现自由行走的过程中，核心技术就是自主定位导航。
如何实现移动机器人在不确定环境中自主定位导航一直都是机器人研究的一大核心课题，行业内对其进行了多年的研究。自主导航作为一项核心技术，是赋予机器人感知和行动能力的关键。
同时定位与地图构建(Simultaneous Localization And Mapping,简称SLAM)技术是实现定位导航的关键技术。SLAM由环境的即时构建与机器人在该环境中的状态估计而构成。在过去的30多年中，SLAM社区已经做出了很多惊人的进展，促进其在大尺度、真实世界环境的应用，并且见证了这一技术向工业方向的稳定转变。
目前SLAM的定位和导航产品大多基于以下几种方案：
1）单线激光雷达：如家用扫地机器人所使用的激光雷达，其优点是价格便宜；不足之外为只能检测一个平面上的障碍物，无法检测到低于其自身位置的障碍物，为了壁障，不得不增加其它的传感器来解决且效果不佳，从而增加了成本、系统的复杂度和稳定性。
2）多线激光雷达：如无人驾驶汽车所使用的激光雷达，其优点是可以对周围障碍物进行全面的了解，但由于线数有限，即分辨率有限，无法检测到比较小的障碍物；其缺点是价价格昂贵且体积较大，不适合家庭监控机器人使用。
3）基于普通摄像头的视觉SLAM：其优点是价格便宜，缺点是对环境要求极高，如光照好，环境要有足够的特征点，其环境适应性差，鲁棒性差。
本报告根据家庭移动监控机器人具体需求，从成本、功能、性能等各方面进行综合考虑，采用目前市面上较少使用的深度相机和IMU融合的方式，其成本低、环境适应性好。
市面的家庭监控设备品牌主要有海康、小米，其监控设备都是放在一个固定的地方，当主人不在家时，无法随时查看自己想查看的其它地方。针对此用户需求，本报告提出了自主定位导航的移动监控机器人,以实现想看什么就看什么和自动巡逻的功能，且当检测到异常时自动报警。本报告采用深度相机与惯性传感器相融合的方案，提高了SLAM定位的准确性和鲁棒性。本报告的研发内容包括移动底座的设计、基于深度相机和IMU融合的SLAM方案、温感、烟感探测器的集成及数据融合等多项键技术。最后本报告研发成果均经实验验证，表明其达到了自主定位导航的监控功能。