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智能移动机器人是当今最热的研究领域之一。它能够完美地替代工厂里辛劳的工人进行正常工作。它能够抵达那遥远的月球、还能进入那灼热的火山里来帮助人们解锁大自然的秘密。在复杂的水下环境里,它可以替代工作潜到水里甚至是深水里进行水下作业。地震、山洪等灾害过后的灾区里,经常有人因得不到救援而丧失生命,在这种情况下,机器人进行搜寻、物资运送等紧急救灾的功能。现在在各大城市,机器人餐厅也相继涌现,机器人服务员们能为客人端茶送水、点菜下单。在农田里,机器人的出现提高了农作物的生产率和质量,解放了劳动力,让农民们避免了来自农药的危害；它们还可以唱歌跳舞、表演杂技,作为表演者的它们可以说是既新颖又时尚。当然它也可以成为代步工具,如自驾模式的汽车、载人平衡车。作为无人机甚至可以满足军事领域的应用。智能移动机器人的应用还很广泛,这里就不一一列举了。智能移动机器人功能的多种多样,也决定了它不同的设计要求,以及满足设计要求相对应的机械结构、控制系统和程序算法。一个好的机器人,首先它的机械机构必须非常稳定,也必须非常合理,这样才能给机器人一个稳定的工作环境并减少许多不确定因素带给参数调试的不便。其次,机器人必须拥有属于自己的感官,也就是传感器,才能知道自己下一步该干什么,或者说借助传感器的采样信息提供给程序算法,告知机器人下一步决策。最后,也是赋予机器人“智能”的一步,一个良好的算法就好比一个聪明的头脑,决策的正确性,反应的速率,都是机器人好坏的重要评价标注。本文针对智能移动机器人的一个分支,服务类机器人展开了分析和研究,经过多方面的调研发现,随着国民生活水平的日益增长,高尔夫球、乒乓球、网球等活动已经与日常生活融为一体,在二线城市都随处可见各类的训练场和训练馆。每周末都是人满为患,而现阶段的球场已经渐渐的引入发球机等智能装置,虽然还不能称之为机器人,但是也是智能设备进入传统体育运动的标识。本文首先概括地阐述了本课题的研究背景和研究意义、国内外研究现状和智能移动机器人的技术方向。其次简单介绍了本文机器人的设计要求。然后基于简单的滤波方法,对传感器的采样值进行了简单的处理,并利用这些采样值完成了基于GPS的定位算法和基于PID的移动控制算法。最后简单介绍了路径规划,然后给出了动态规划的一些基本案例,最后利用动态规划,提出了一种以效率值为评价标准的路径规划算法,此算法能显著地提高智能移动收球机器人的工作效率。本文主要的工作有以下几点：1.首先需要解决的问题便是机器人的定位问题,有了准确的定位,才能让智能移动收球机器人进行精确地导航。本文中选择了GPS模块NEO-6M作为机器人的定位传感器。但是在实验过程中,GPS信号的噪声带给智能移动收球机器人的误差严重地影响了智能移动收球机器人的定位算法。为了解决噪声带来的干扰,随后分析了几种常见的简单滤波法和复合滤波法,经过调研和实验,选取算术平均滤波对GPS的采样值进行滤波分析,并融合GPS的反馈给出了计算两点间距离的算法,最后利用上述实现了机器人的定位功能。2.虽然智能移动收球机器人已经知道了两点之间的距离,我们可以直接通过算法使智能移动收球机器人不断的减小这个距离以达到导航的功能。但是这会大大的降低智能移动收球机器人的效率。为了解决这个问题,必须添加传感器,使得智能移动收球机器人能快速并准确地得知当前的行进方向,让智能移动收球机器人的工作高效率化。在本文中选取电子罗盘GY-26作为智能移动机器人的导航工具,为了消除导航偏差,首先通过一阶滞后滤波对电子罗盘的采样值进行处理,其次引入了系统调节控制算法,分析了PID控制和模糊控制算法的优缺点和实用性,最后选定了PD控制器作为机器人的调节控制系统并给出了整定方案。3.定位和导航的问题对本文的智能移动收球机器人来说已经被解决了。但是如果没有一个好的路径规划,机器人只能茫然的在球场中工作,这使得智能移动收球机器人的工作效率大大降低。作者经过调研,分析了智能移动收球机器人在球场中工作的特殊性,调研的结果表明在球场中障碍物通常来讲都是固定的。经过详细的分析,为了高效率的提高智能移动收球机器人的工作效率,作者放弃了传统的路径规划算法,然后利用动态规划的两个经典案例,01背包问题和数字金字塔问题完成了本文中路径规划算法的设计。最后在简单的模拟地图上进行仿真实验,通过仿真实验,验证了该方法的有效性。