【仙知小课堂】激光导航移动机器人的工作原理

相较于传统的磁条导航、二维码导航移动机器人，激光导航移动机器人以其自主灵活的优势越来越受到用户的青睐，并在工业制造、电子制造、电商仓储、医疗教育、食品烟草、安防巡检等各行各业得到了广泛应用。

对于磁条导航、二维码导航移动机器人，大家可以直观的看到地面上的磁条、二维码，从而知道移动机器人是根据地面上的磁条、二维码进行定位导航，按照既定的路线行驶的；但是对于激光导航移动机器人，地面上没有磁条、二维码等这些辅助定位设施，绝大多数人就应该充满疑惑了吧。

那么激光导航移动机器人是如何工作的呢？激光导航的方式又分为两种，激光反光板导航和激光自然轮廓导航。

激光反光板导航工作原理

激光反光板导航是通过激光雷达连续不断的发射激光脉冲，由旋转光学机构将激光脉冲按一定角度间隔（角度分辨率）发射向扫描角度内的各个方向而形成一个以径向坐标为基准的二维扫描面。激光雷达通过识别扫描范围内的物体表面反射率，来识别激光反光板的位置信息，再通过最少三个反光板的位置计算出激光雷达所在的AGV的位置和姿态信息。

激光反光板的内部是三棱镜结构，可以实现入射光的同路反射，反射率远远大于普通物体表面反射率，所以激光雷达能够轻易识别出反光板。

激光自然轮廓导航工作原理

激光自然轮廓导航则是基于SLAM的导航原理。SLAM即同步定位与建图，指在未知的环境中，机器人通过自身所携带的内部传感器（编码器、IMU等）和外部传感器（激光传感器或者视觉传感器）来对自身进行定位，并在定位的基础上利用外部传感器获取的环境信息增量式的构建环境地图。

在地图构建过程中，通过激光传感器对周围自然环境中的物体轮廓（如墙壁、柱子或其它固定物体）进行探测、学习，包括距离、角度、被测物体反射率等信息，然后通过SLAM算法等实现移动机器人的定位导航。

由于激光不受光线限制、抗干扰性强，通过激光进行探测获得的数据具有精度高，实时性强，数据稳定等特点，且激光雷达安装方便，非常适用于移动机器人导航。

和传统的磁条导航、二维码导航及激光反光板导航相比较，激光自然轮廓导航方式灵活度高、稳定性强，受外界干扰因素低。另一方面，无需铺设磁条、二维码、反光柱等辅助定位设施，无需对用户现场车间环境进行改造，前期实施快，后期维护成本低，具有明显的优势。

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