隨著工業4.0時代的逐步臨近，越來越多的巡檢機器人已經在自動化工廠和車間上崗了。巡檢機器人可以在無人值守的情況下按照預先設定好的時間和位置定時定點的執行巡邏任務。要實現這個功能，那么，一個先決條件就是機器人在巡檢過程中必須知道自己的準確位置，然后才能確定接下來要如何去新的地點執行新的巡檢工作。用個專業術語來講，這就是機器人的地圖定位與導航問題，有個洋文簡稱SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) ，嚴格來說定位與導航是不是一個概念，但是定位是導航的前提和先決條件，難度最大。如果定位準確了，而且地圖也準確了，那么導航就非常容易了，業界經常把SLAM術語和“導航”混用，我們這里也就簡稱導航把。

一般來說，巡檢機器人主要有以下五種基本導航定位方式：

1. 依靠地面磁條+RDID標簽進行定位與行走導航，我們簡稱磁導航

2. 依靠空中懸掛的導軌或鋼索進行定位與導航，簡稱懸軌導航

3. 依靠激光雷達掃描周圍障礙物的距離來進行當導航

4. 依靠GPS或無線電信標來進行定位與導航

5. 像人類一樣，依靠機器人上的攝像頭進行視覺定位與導航

實際使用中，磁導航與懸軌導航最為準確可靠，當然這兩種方式的代價是要鋪設地面或空中軌道，施工費用高，而且一旦鋪設完成，要更改先線路幾乎不太可能。況且有些場地是不適宜鋪設軌道的。

讓機器人像人一樣用眼睛來定位導航，看起來好像不難呀，但是很遺憾，到目前為止計算機還無法像人一樣用眼睛來導航定位。近年來最最前沿的無人駕駛汽車也都是依靠激光雷達為主要定位導航方式，機器視覺僅僅是個補充，主要用來識別馬路上的標識牌和紅綠燈。當然，也許5~10年后，計算機視覺會有突飛猛進的發展，會完全勝任定位導航任務。

目前比較有實用價值的就是激光導航和信標導航這個兩種方式。后續文章中我會簡要講述他們的原理。