การระบุตำแหน่งของหุ่นยนต์ หมายถึง ความสามารถของหุ่น ยนต์ในการกำหนดตำแหน่งและทิศทางของตนเองภายในกรอบอ้างอิงการวางแผนเส้นทางเป็นการต่อยอดจากการระบุตำแหน่ง โดยต้องกำหนดตำแหน่งปัจจุบันของหุ่นยนต์และตำแหน่งของเป้าหมายภายในกรอบอ้างอิงหรือพิกัดเดียวกัน การสร้างแผนที่อาจอยู่ในรูปของแผนที่เมตริกหรือสัญลักษณ์ใดๆ ที่อธิบายตำแหน่งในกรอบอ้างอิงของหุ่นยนต์

สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ใดๆ ความสามารถในการนำทางในสภาพแวดล้อมนั้นมีความสำคัญ การหลีกเลี่ยงสถานการณ์อันตราย เช่น การชนและสภาวะที่ไม่ปลอดภัย ( อุณหภูมิรังสี การสัมผัสกับสภาพอากาศ ฯลฯ) เป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก แต่หากหุ่นยนต์มีจุดประสงค์ที่เกี่ยวข้องกับสถานที่เฉพาะเจาะจงในสภาพแวดล้อมของหุ่นยนต์ มันจะต้องค้นหาสถานที่เหล่านั้น บทความนี้จะนำเสนอภาพรวมของทักษะการนำทางและพยายามระบุส่วนประกอบพื้นฐานของระบบนำทางของ หุ่นยนต์ ประเภทของระบบนำทาง และพิจารณาส่วนประกอบต่างๆ ที่เกี่ยวข้องอย่างละเอียด

การนำทางของหุ่นยนต์หมายถึงความสามารถของหุ่นยนต์ในการกำหนดตำแหน่งของตนเองในกรอบอ้างอิงและวางแผนเส้นทางไปยังตำแหน่งเป้าหมายที่กำหนดไว้ เพื่อให้สามารถนำทางในสภาพแวดล้อมได้ หุ่นยนต์หรืออุปกรณ์เคลื่อนที่อื่นๆ จำเป็นต้องมีการแสดงผล เช่น แผนที่ของสภาพแวดล้อม และความสามารถในการตีความการแสดงผลนั้น

การนำทางสามารถนิยามได้ว่าเป็นการรวมกันของความสามารถพื้นฐานสามประการ: ^{[ 1 ]}

1. การระบุตำแหน่งด้วยตนเอง
2. การวางแผนเส้นทาง
3. การสร้างแผนที่และการตีความแผนที่

ระบบนำทางหุ่นยนต์บางระบบใช้การระบุตำแหน่งและการทำแผนที่พร้อมกันเพื่อสร้างการสร้างใหม่แบบ 3 มิติของสภาพแวดล้อม^{[ 2 ]}

การนำทางด้วยภาพ หรือการนำทางเชิงแสง ใช้ ขั้นตอนวิธี ประมวลผลภาพด้วยคอมพิวเตอร์และเซ็นเซอร์เชิงแสง รวมถึงเครื่องวัดระยะ ด้วยเลเซอร์ และกล้องวัดแสงที่ใช้ แถว CCDเพื่อดึงคุณลักษณะทางภาพที่จำเป็นสำหรับการระบุตำแหน่งในสภาพแวดล้อมโดยรอบ อย่างไรก็ตาม มีเทคนิคมากมายสำหรับการนำทางและการระบุตำแหน่งโดยใช้ข้อมูลภาพ โดยส่วนประกอบหลักของแต่ละเทคนิคมีดังนี้:

• ภาพแทนของสิ่งแวดล้อม
• แบบจำลองการตรวจจับ
• อัลกอริทึมการระบุตำแหน่ง

เพื่อให้เห็นภาพรวมของการนำทางด้วยระบบภาพและเทคนิคต่างๆ เราจึงแบ่งเทคนิคเหล่านี้ออกเป็นการนำทางภายในอาคารและการนำทางภายนอกอาคาร

วิธีที่ง่ายที่สุดในการทำให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งเป้าหมายคือการนำทางไปยังตำแหน่งนั้น การนำทางนี้สามารถทำได้หลายวิธี เช่น การฝังลูปเหนี่ยวนำหรือแม่เหล็กไว้ในพื้น การทาสีเส้นบนพื้น หรือการวางบีคอน เครื่องหมาย บาร์โค้ด ฯลฯ ในสภาพแวดล้อม ยานพาหนะนำทางอัตโนมัติ (AGV) ดังกล่าว ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมสำหรับงานขนส่ง การนำทางหุ่นยนต์ภายในอาคารสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์ระบุตำแหน่งภายในอาคารแบบ IMU ^{[ 3 ] [ 4 ]}

ระบบนำทางภายในอาคารมีหลากหลายประเภทมาก เอกสารอ้างอิงพื้นฐานเกี่ยวกับระบบนำทางทั้งภายในและภายนอกอาคารคือ"Vision for mobile robot navigation: a survey"โดย Guilherme N. DeSouza และ Avinash C. Kak

โปรดดู"การกำหนดตำแหน่งโดยใช้ภาพ"และ AVM Navigator ด้วย

โดยทั่วไปแล้ว ตัวควบคุมการบินอัตโนมัติแบบโอเพนซอร์สจะมีความสามารถในการบินในโหมดอัตโนมัติเต็มรูปแบบและดำเนินการดังต่อไปนี้:

• ขึ้นบินจากพื้นดินและบินไปยังระดับความสูงที่กำหนด
• บินไปยังจุดหมายปลายทางหนึ่งจุดหรือมากกว่านั้น
• โคจรรอบจุดที่กำหนด
• กลับสู่ตำแหน่งเริ่มต้น
• ลดระดับลงด้วยความเร็วที่กำหนดและลงจอดเครื่องบิน

ตัวควบคุมการบินบนเครื่องบินอาศัย GPS สำหรับการนำทางและการบินที่เสถียร และมักใช้ระบบเสริมด้วยดาวเทียม (SBAS) และเซ็นเซอร์ความสูง (ความดันบรรยากาศ) เพิ่มเติม ^{[ 5 ]}

ระบบนำทางบางระบบสำหรับหุ่นยนต์บินนั้นใช้เซ็นเซอร์เฉื่อยเป็น หลัก ^{[ 6 ]}

ยานพาหนะใต้น้ำอัตโนมัติสามารถควบคุมได้ด้วยระบบกำหนดตำแหน่งเสียงใต้น้ำ^{[ 7 ]}ระบบนำทางโดยใช้โซนาร์ก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน^{[ 8 ]}

หุ่นยนต์ยังสามารถกำหนดตำแหน่งของตนเองได้โดยใช้ การนำ ทาง ด้วย คลื่นวิทยุ^{[ 9 ]}

• ระบบนำทางอิเล็กทรอนิกส์
• การรับรู้ตำแหน่งที่ตั้ง
• ระบบอัตโนมัติสำหรับยานยนต์

• Desouza, GN; Kak, AC (2002). "วิสัยทัศน์สำหรับการนำทางหุ่นยนต์เคลื่อนที่: การสำรวจ". IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence . 24 (2): 237– 267. doi : 10.1109/34.982903 .
• การนำ ทางหุ่นยนต์เคลื่อนที่ (Mobile Robot Navigation) เก็บถาวรเมื่อวันที่ 5 เมษายน 2019 ที่Wayback Machineโดย Jonathan Dixon และ Oliver Henlich - 10 มิถุนายน 1997
• เบกเกอร์ ม.; ดันทัส, แคโรไลนา ไมเรลส์; MACEDO, Weber Perdigão, " ขั้นตอนการหลีกเลี่ยงอุปสรรคสำหรับหุ่นยนต์เคลื่อนที่ " ใน: เปาโล เอกิ มิยากิ; ออสวัลโด้ โฮริกาวะ; เอมิเลีย วิลลานี. (องค์กร). ซีรีส์ ABCM Symposium สาขาเมคคาทรอนิกส์เล่ม 2 1 เอ็ด เซาเปาโล - SP: ABCM, 2006, v. 2, p. 250-257. ไอเอสบีเอ็น 978-85-85769-26-0

• เซ็นเซอร์ติดตามเส้นสำหรับหุ่นยนต์และอัลกอริธึมของเซ็นเซอร์เหล่านั้น