针对传统人工巡逻效率低下、人力成本高昂以及安全风险突出等问题,本文设计并实现了一种基于AI视觉识别的智能巡逻机器人系统。该系统集成了深度学习人脸识别算法、多传感器环境监测技术和物联网通信平台,具备自主导航、实时监控和智能预警等功能。通过构建模块化硬件平台和分层软件架构,系统实现了人脸识别准确率达96.8%,烟雾检测响应时间小于2秒,续航时间超过8小时的技术指标。实验结果表明,该智能巡逻机器人在公共安全监控、工业安全检查等领域具有良好的应用效果,能够有效提升巡逻效率42%,降低人力成本60%以上,为智慧城市安全防控体系建设提供了重要技术支撑。