自由路径导航 (依赖环境感知与地图匹配)

5.  激光反射板导航

原理： 在运行环境（墙壁、立柱等）的固定位置安装高反光板（反射板）。AGV顶部的旋转激光扫描器（LIDAR）发射激光束并接收反射板反射回来的信号。通过测量反射板的角度和距离，结合预先存储在AGV中的环境地图（包含所有反射板的精确位置），利用三角定位或SLAM（即时定位与地图构建）算法实时计算出AGV自身的位置和朝向。

优势：

定位精度极高： 毫米级定位精度。

路径灵活性极高： 无需地面标记，仅需在环境安装反射板。路径规划完全软件化，更改极其方便（只需重设虚拟路径）。

运行速度快： 可实现高速稳定运行。

智能化程度高： 易于实现复杂路径规划、交通管理、避障。

环境适应性较好： 对地面平整度要求相对较低。

劣势： 成本较高（激光扫描器价格贵）；需要安装和维护反射板网络（反射板被遮挡或移动会导致定位失败）；初始建图需要时间和专业技能。

6.  自然轮廓导航 (无反射板激光SLAM)

原理： AGV顶部的激光扫描器（LIDAR）持续扫描周围环境（墙壁、机器、货架、柱子等固定物体）的轮廓。通过将实时扫描的点云数据与预先构建并存储在AGV中的高精度环境地图进行匹配（使用SLAM算法），实时计算出AGV的精确位置和朝向。无需安装人工反射板。

优势：

无需任何辅助标记： 最大程度减少环境改造，施工部署最快。

路径灵活性最高： 完全软件定义路径，更改最方便。

定位精度高： 接近激光反射板导航的精度。

智能化程度高： 支持复杂应用。

环境适应性更强： 更能适应动态变化不大的环境（地图需更新）。

劣势： 成本最高（依赖高性能激光和强大算力）；对环境稳定性要求较高，环境发生显著变化（如大量货物移动、布局大改）可能导致定位漂移或失败，需要更新地图；算法复杂，对计算资源要求高；在特征匮乏的长走廊或空旷区域定位可能不稳定。

7.  视觉导航

原理：

地标型： 在地面或特定位置（天花板、墙面）设置二维码、AprilTag、ArUco等人工视觉标签。AGV通过摄像头识别标签并计算其相对于标签的位置和方向（类似二维码导航，但标签更大更稀疏）。

SLAM型： AGV通过摄像头（单目、双目、鱼眼）实时捕捉环境图像，提取特征点（如边角、纹理），结合里程计、IMU（惯性测量单元）等传感器数据，利用视觉SLAM算法，实时构建环境地图并同时进行自身定位。无需人工标签。

优势：

信息丰富： 摄像头可获取丰富的环境信息（颜色、纹理、深度）。

无物理标记 (SLAM)： SLAM型视觉导航无需任何地面或墙面标记。

成本潜力： 摄像头成本相对激光雷达低。

可扩展性： 视觉信息可用于其他任务（如读码、目标检测）。

劣势：

对环境光照变化极度敏感： 强光、弱光、阴影、反光都严重影响效果。

受视觉特征影响大： 在纹理单一、重复、动态物体多的环境中效果差。

计算复杂度高： VSLAM算法复杂，实时性、精度和鲁棒性挑战大（相比激光SLAM）。

精度相对较低 (尤其SLAM)： 通常定位精度不如激光导航稳定和高。

维护要求高： 摄像头镜头需保持清洁。