2025年机器人视觉导航与定位技术研究.pdfVIP

士不可以不弘毅，任重而道远。仁以为己任，不亦重乎?死而后已，不亦远乎?——《论语》

机器人视觉导航与定位技术研究

一、引言

机器人视觉导航与定位技术是现代机器人技术领域中的重要研

究方向之一。随着生产制造和服务业的发展，机器人视觉导航与

定位的需求越来越大。研究机器人视觉导航与定位技术，对于实

现机器人自主定位、导航、感知、规划、控制等关键技术具有十

分重要的意义。

本文将从机器人视觉导航与定位技术的定义、发展历程、技术

分类、应用领域等方面加以探究。

二、机器人视觉导航与定位技术的定义

机器人视觉导航与定位技术是指利用机器视觉技术进行机器人

自主感知、定位、导航和控制的技术。机器人在进行视觉导航与

定位时，需要通过摄像头或激光雷达等感知设备，对周围环境进

行观测和测量，然后通过算法处理得到目标物体的位置、姿态、

距离等信息，并将这些信息用于机器人的定位、导航、感知等功

能。

三、机器人视觉导航与定位技术的发展历程

机器人视觉导航与定位技术的发展可以分为以下阶段：

1.早期阶段（20世纪60年代至80年代初）

乐民之乐者，民亦乐其乐；忧民之忧者，民亦忧其忧。——《孟子》

早期的机器人视觉导航与定位技术主要采用单目视觉和边缘检

测技术，以及基于光流法的运动测量技术进行机器人的导航和定

位。这种技术的手段简单，但是定位效果不稳定，且只能用于室

内环境下的机器人导航。

2.中期阶段（80年代中期至90年代中期）

中期的机器人视觉导航与定位技术主要采用了线激光扫描仪、

立体视觉等技术，提高了机器人导航的稳定性和准确性。同时，

机器学习技术和神经网络技术也开始应用于机器人视觉导航与定

位中。

3.近期阶段（21世纪至今）

近期的机器人视觉导航与定位技术主要采用了视觉SLAM

（SimultaneousLocalizationandMapping）、深度学习、多传感器

结合等技术，以解决机器人在多种环境和场景下的导航和定位问

题。此外，机器人导航和定位技术也开始向室外移动，并在军事、

工业、服务等领域得到广泛应用。

四、机器人视觉导航与定位技术的技术分类

1.视觉表面识别技术

视觉表面识别技术是机器人视觉导航与定位中的基础技术之一，

主要用于对环境、物体等进行检测，获取环境、物体的位置、方

向、大小等信息。

博观而约取，厚积而薄发。——苏轼

2.视觉SLAM技术

视觉SLAM技术（SimultaneousLocalizationandMapping）是

机器人视觉导航与定位中的关键技术之一，主要用于在未知环境

下对机器人进行自主定位和地图构建，实现机器人在复杂环境下

的导航和定位。

3.深度学习技术

深度学习技术是近年来机器人视觉导航与定位中的新兴技术之

一，主要用于图像识别、目标检测、面部识别、物体姿态估计等

方面，为机器人自主导航和定位提供更加强大的信息处理能力。

五、机器人视觉导航与定位技术的应用领域

1.工业领域

机器人视觉导航与定位技术在工业领域中得到了广泛应用，例

如自动化制造、装配、包装等环节中，机器人需要自主感知和导

航。此外，机器人的导航和定位技术也应用于冶金、电力、化工

等环节中的检测、清洗、维护等工作。