هدف این پایان نامه ارائه یک سامانه تهیه بر خط نقشه سه بعدی مبتنی بر نمایش ابر نقاط و مکان یابی هم زمان ربات های سیار است. حسگر این سامانه یک دوربین rgb-d می باشد که نمایشی مبتنی بر ابر نقاط از محیط ارائه می دهد. در ادامه سامانه به دو بخش پیش کاو و پس کاو تقسیم شده و ابتدا وظایف هر بخش و روش های موجود برای پیشبرد هر بخش بررسی شده است. پس از آن برای قسمت مسافت سنجی دیداری در بخش پیش کاو کتابخانه fovis در نظر گرفته شده و پس از بررسی نتایج این کتابخانه به منظور توسعه و بهبود آن، استفاده از اطلاعات عمق در گام جفت کردن ویژگی پیشنهاد شده و نتایج آن ارائه شده است. در قسمت تشخیص حلقه مربوط به بخش پیش کاو راهکار نوین استفاده از توابع درهم ساز پیشنهاد شده و پس از بررسی کارایی این روش با استفاده از تابع درهم ساز مبتنی بر واریانس شعاعی، راهکار دیگری نیز به منظور بهبود کارایی این روش توسط مقایسه تصویر با مسیر، ارائه شده است. در بخش پس کاو، روشی مقاوم در بستن حلقه قیود تحت چارچوب isam2 در نظر گرفته شده و پس از بررسی نتایج آن به منظور توسعه و بهبود این روش، راهکار تعیین وزن های اولیه با استفاده از اطلاعات مفید بخش پیش کاو ارائه شده و شبیه سازی ها بهبود نتایج روش توسعه یافته را تأیید می کنند. در ادامه تمامی مراحل عنوان شده که ساختار سامانه را تشکیل می دهند، بر روی ربات سیار آوریل پیاده سازی شده و نتایج به همراه نقشه مبتنی بر نمایش ابر نقاط ارائه شده است. این نتایج بهبود حاصل از روش های توسعه یافته و همچنین برخط بودن سامانه ارائه شده را تایید می کنند.