自由路徑導(dǎo)航 (依賴環(huán)境感知與地圖匹配)

5.  激光反射板導(dǎo)航

原理： 在運(yùn)行環(huán)境（墻壁、立柱等）的固定位置安裝高反光板（反射板）。AGV頂部的旋轉(zhuǎn)激光掃描器（LIDAR）發(fā)射激光束并接收反射板反射回來的信號。通過測量反射板的角度和距離，結(jié)合預(yù)先存儲在AGV中的環(huán)境地圖（包含所有反射板的精確位置），利用三角定位或SLAM（即時定位與地圖構(gòu)建）算法實(shí)時計算出AGV自身的位置和朝向。

優(yōu)勢：

定位精度極高： 毫米級定位精度。

路徑靈活性極高： 無需地面標(biāo)記，僅需在環(huán)境安裝反射板。路徑規(guī)劃完全軟件化，更改極其方便（只需重設(shè)虛擬路徑）。

運(yùn)行速度快： 可實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定運(yùn)行。

智能化程度高： 易于實(shí)現(xiàn)復(fù)雜路徑規(guī)劃、交通管理、避障。

環(huán)境適應(yīng)性較好： 對地面平整度要求相對較低。

劣勢： 成本較高（激光掃描器價格貴）；需要安裝和維護(hù)反射板網(wǎng)絡(luò)（反射板被遮擋或移動會導(dǎo)致定位失敗）；初始建圖需要時間和專業(yè)技能。

6.  自然輪廓導(dǎo)航 (無反射板激光SLAM)

原理： AGV頂部的激光掃描器（LIDAR）持續(xù)掃描周圍環(huán)境（墻壁、機(jī)器、貨架、柱子等固定物體）的輪廓。通過將實(shí)時掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)與預(yù)先構(gòu)建并存儲在AGV中的高精度環(huán)境地圖進(jìn)行匹配（使用SLAM算法），實(shí)時計算出AGV的精確位置和朝向。無需安裝人工反射板。

優(yōu)勢：

無需任何輔助標(biāo)記： 最大程度減少環(huán)境改造，施工部署最快。

路徑靈活性最高： 完全軟件定義路徑，更改最方便。

定位精度高： 接近激光反射板導(dǎo)航的精度。

智能化程度高： 支持復(fù)雜應(yīng)用。

環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)： 更能適應(yīng)動態(tài)變化不大的環(huán)境（地圖需更新）。

劣勢： 成本最高（依賴高性能激光和強(qiáng)大算力）；對環(huán)境穩(wěn)定性要求較高，環(huán)境發(fā)生顯著變化（如大量貨物移動、布局大改）可能導(dǎo)致定位漂移或失敗，需要更新地圖；算法復(fù)雜，對計算資源要求高；在特征匱乏的長走廊或空曠區(qū)域定位可能不穩(wěn)定。

7.  視覺導(dǎo)航

原理：

地標(biāo)型： 在地面或特定位置（天花板、墻面）設(shè)置二維碼、AprilTag、ArUco等人工視覺標(biāo)簽。AGV通過攝像頭識別標(biāo)簽并計算其相對于標(biāo)簽的位置和方向（類似二維碼導(dǎo)航，但標(biāo)簽更大更稀疏）。

SLAM型： AGV通過攝像頭（單目、雙目、魚眼）實(shí)時捕捉環(huán)境圖像，提取特征點(diǎn)（如邊角、紋理），結(jié)合里程計、IMU（慣性測量單元）等傳感器數(shù)據(jù)，利用視覺SLAM算法，實(shí)時構(gòu)建環(huán)境地圖并同時進(jìn)行自身定位。無需人工標(biāo)簽。

優(yōu)勢：

信息豐富： 攝像頭可獲取豐富的環(huán)境信息（顏色、紋理、深度）。

無物理標(biāo)記 (SLAM)： SLAM型視覺導(dǎo)航無需任何地面或墻面標(biāo)記。

成本潛力： 攝像頭成本相對激光雷達(dá)低。

可擴(kuò)展性： 視覺信息可用于其他任務(wù)（如讀碼、目標(biāo)檢測）。

劣勢：

對環(huán)境光照變化極度敏感： 強(qiáng)光、弱光、陰影、反光都嚴(yán)重影響效果。

受視覺特征影響大： 在紋理單一、重復(fù)、動態(tài)物體多的環(huán)境中效果差。

計算復(fù)雜度高： VSLAM算法復(fù)雜，實(shí)時性、精度和魯棒性挑戰(zhàn)大（相比激光SLAM）。

精度相對較低 (尤其SLAM)： 通常定位精度不如激光導(dǎo)航穩(wěn)定和高。

維護(hù)要求高： 攝像頭鏡頭需保持清潔。