本申请公开了一种三维拓扑经验地图的构建方法、装置及相关设备，所述方法包括：获取设备在当前周围环境的图像信息；根据所述图像信息，获取所述设备的角速度信息、线速度信息及周围环境的特征信息；根据所述角速度信息，基于多层头朝向细胞模型，计算得到所述设备在多层头朝向细胞的方向信息表征；根据所述线速度信息，基于三维网格细胞模型，计算得到所述设备在三维网格细胞的位置信息表征；根据所述方向信息表征、所述位置信息表征以及所述特征信息，构建三维拓扑经验地图。本申请采用生物脑启发式的认知方法，实现了对三维拓扑经验地图的构建，对于满足一定精度条件下实现各种无人智能移动机器人的鲁棒稳健低功耗导航，具有重要的应用价值。