導(dǎo)航和定位是巡邏機器人完全自主運行的關(guān)鍵。根據(jù)位置估計和地圖進(jìn)行自身定位，同時在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖，實現(xiàn)機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)點與局限性。

磁軌跡導(dǎo)航系統(tǒng)

預(yù)先在機器人運行路線上埋設(shè)軌跡，機器人運行過程中，身上的磁傳感器列陣監(jiān)測自身運動中心相對于磁軌跡的偏移，通過運動控制器控制左右差速，從而使機器人沿設(shè)定路線運行。同時，可設(shè)置既定的程序，使機器人在車載計算機控制下完成?？?、轉(zhuǎn)向、加減速、設(shè)備檢測等動作。

此種方式實現(xiàn)簡單，且能滿足機器人導(dǎo)航高定位重復(fù)精度、強抗干擾能力的要求，目前在廠房和倉庫等場合普遍使用。但此種方法在實際運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、機器人運行不靈活、機器人越障高度受限于磁傳感器檢測距離等。出于經(jīng)濟性的考慮，并不適合于室外大面積鋪設(shè)。

信標(biāo)導(dǎo)航系統(tǒng)

預(yù)先在機器人運行路線上設(shè)置信標(biāo)，通過Zigbee無線信號進(jìn)行通信。機器人接受到信標(biāo)發(fā)出的信號，判斷信標(biāo)方向與機器人前方向的夾角，并計算距離，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)濟性比磁軌跡導(dǎo)航好。但此種方式對機器人的避障要求較高，當(dāng)前方有障礙物時，機器人要重新計算另一條路線，再次遇到障礙時，再計算 導(dǎo)致機器人效率低下，此種巡邏方式并不適合于復(fù)雜環(huán)境。