導(dǎo)航和定位是巡邏機(jī)器人完全自主運(yùn)行的關(guān)鍵。根據(jù)位置估計(jì)和地圖進(jìn)行自身定位，同時(shí)在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主定位和導(dǎo)航。目前，在自主定位方面比較主流的方式有五種：磁軌跡導(dǎo)航系統(tǒng)、信標(biāo)導(dǎo)航系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、激光測距式導(dǎo)航系統(tǒng)、視覺導(dǎo)航系統(tǒng)。每種導(dǎo)航方式都有其優(yōu)點(diǎn)與局限性。
磁軌跡導(dǎo)航系統(tǒng)
預(yù)先在機(jī)器人運(yùn)行路線上埋設(shè)軌跡，機(jī)器人運(yùn)行過程中，身上的磁傳感器列陣監(jiān)測自身運(yùn)動(dòng)中心相對于磁軌跡的偏移，通過運(yùn)動(dòng)控制器控制左右差速，從而使機(jī)器人沿設(shè)定路線運(yùn)行。同時(shí)，可設(shè)置既定的程序，使機(jī)器人在車載計(jì)算機(jī)控制下完成停靠、轉(zhuǎn)向、加減速、設(shè)備檢測等動(dòng)作。
此種方式實(shí)現(xiàn)簡單，且能滿足機(jī)器人導(dǎo)航高定位重復(fù)精度、強(qiáng)抗干擾能力的要求，目前在廠房和倉庫等場合普遍使用。但此種方法在實(shí)際運(yùn)用中也面臨一些問題。比如，磁軌跡鋪設(shè)地面施工復(fù)雜、工作量大、物料消耗大、機(jī)器人運(yùn)行不靈活、機(jī)器人越障高度受限于磁傳感器檢測距離等。出于經(jīng)濟(jì)性的考慮，并不適合于室外大面積鋪設(shè)。
信標(biāo)導(dǎo)航系統(tǒng)
預(yù)先在機(jī)器人運(yùn)行路線上設(shè)置信標(biāo)，通過Zigbee無線信號進(jìn)行通信。機(jī)器人接受到信標(biāo)發(fā)出的信號，判斷信標(biāo)方向與機(jī)器人前方向的夾角，并計(jì)算距離，通過算法得到最短路線。
此種導(dǎo)航方式設(shè)置簡單，成本低且易于操作，經(jīng)濟(jì)性比磁軌跡導(dǎo)航好。但此種方式對機(jī)器人的避障要求較高，當(dāng)前方有障礙物時(shí)，機(jī)器人要重新計(jì)算另一條路線，再次遇到障礙時(shí)，再計(jì)算 導(dǎo)致機(jī)器人效率低下，此種巡邏方式并不適合于復(fù)雜環(huán)境。
