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人机共融导航是服务机器人研究领域的核心技术之一。行人建模和路径规划的结合是服务机器人人机共融导航目前发展的重要趋势。本文针对室内服务机器人的工作环境，设计具有良好扩展性与稳定性的服务机器人人机共融导航系统框架，对涉及的相关技术展开深入研究，并对系统各模块进行软件设计与实现。
论文综述了服务机器人人机共融导航相关技术的研究现状，分析系统设计与实现存在的技术难点，在此基础上进行了需求分析，基于机器人操作系统 ROS 设计了具有良好扩展性与稳定性的服务机器人人机共融导航系统框架，并详细论述了系统的工作原理。围绕人机共融环境下的行人感知与建模需求，采用基于检测的跟踪架构开发了行人跟踪模块，实现了多模态、多视角的多行人检测与跟踪；在详细论述基于F-formation的群组识别方法的基础上，设计了群组识别模块，优化了原有的投票函数并在引入一致性运动特征的基础上实现了运动群组识别，然后采用社会代价对环境中的行人进行个人舒适性距离和群组交互建模。围绕人机共融环境下的路径规划需求，针对传统路径规划方法的缺点，设计了改进后的路径规划器，利用行人运动信息、群组信息和预测轨迹生成包含未来若干时刻社会代价的动态代价地图，基于状态栅格构建搜索图并对最优路径进行启发式搜索；为提高路径规划器对动态环境的适应能力，引入“规划-预测-执行”时序周期，实现了动态路径规划与运动控制。围绕面向用户的语义导航需求，设计了任务管控模块，实现了对语义导航子任务的管理；为了提高面向用户的语义导航的智能性，设计了行人检索模块和接近位姿计算模块，实现了目标用户身份识别与接近位姿计算。围绕任务交互、系统状态监控需求，基于rosbridge Web接口设计并实现了人机交互界面。
结合服务机器人的工作环境，对系统各个模块进行功能与对比测试，给出了递送任务场景下系统整体运行情况和路径规划、目标用户检索异常处理的演示，验证了整个系统架构和各个功能模块的有效性和稳定性。
论文综述了服务机器人人机共融导航相关技术的研究现状，分析系统设计与实现存在的技术难点，在此基础上进行了需求分析，基于机器人操作系统 ROS 设计了具有良好扩展性与稳定性的服务机器人人机共融导航系统框架，并详细论述了系统的工作原理。围绕人机共融环境下的行人感知与建模需求，采用基于检测的跟踪架构开发了行人跟踪模块，实现了多模态、多视角的多行人检测与跟踪；在详细论述基于F-formation的群组识别方法的基础上，设计了群组识别模块，优化了原有的投票函数并在引入一致性运动特征的基础上实现了运动群组识别，然后采用社会代价对环境中的行人进行个人舒适性距离和群组交互建模。围绕人机共融环境下的路径规划需求，针对传统路径规划方法的缺点，设计了改进后的路径规划器，利用行人运动信息、群组信息和预测轨迹生成包含未来若干时刻社会代价的动态代价地图，基于状态栅格构建搜索图并对最优路径进行启发式搜索；为提高路径规划器对动态环境的适应能力，引入“规划-预测-执行”时序周期，实现了动态路径规划与运动控制。围绕面向用户的语义导航需求，设计了任务管控模块，实现了对语义导航子任务的管理；为了提高面向用户的语义导航的智能性，设计了行人检索模块和接近位姿计算模块，实现了目标用户身份识别与接近位姿计算。围绕任务交互、系统状态监控需求，基于rosbridge Web接口设计并实现了人机交互界面。
结合服务机器人的工作环境，对系统各个模块进行功能与对比测试，给出了递送任务场景下系统整体运行情况和路径规划、目标用户检索异常处理的演示，验证了整个系统架构和各个功能模块的有效性和稳定性。