4. 导航与定位技术选型

导航与定位是AGV/AMR线边配送系统能否稳定运行的基础。选型时不能只看“精度越高越好”，而要把环境条件、作业节拍、载荷形态、施工窗口、预算与运维能力放在一起权衡。线边配送的典型场景是：仓库或线边超市到工位、工位到工位、跨通道与跨楼层，路径相对固定但工位点会调整，通道内常有人员、料车、叉车混行。不同导航方式在这些条件下的表现差异很大。

一、六类导航方式的核心特征

磁条导航是在地面开槽或贴敷磁条，车载磁传感器检测磁场偏差，控制器据此修正横向偏移。它的定位是“相对磁条的连续循迹”，典型循迹精度可达±10 mm，停车点靠RFID标签或地标校正，重复停车精度约±10～20 mm。优点是技术成熟、抗光干扰、成本低、调试直观；缺点是路径一旦铺设就难以更改，地面开槽影响洁净度与地坪寿命，磁条易被金属杂物、叉车碾压破坏。适合路径长期稳定、预算有限、地坪可施工的固定线边配送。

二维码导航是在地面按一定间距（常见0.5～1.5 m）粘贴二维码，车载下视相机读取码值获得绝对位置与航向。定位精度取决于码的平整度与相机高度，典型停车精度±5～10 mm，行驶中靠码间航迹推算。优点是路径调整只需重贴码，定位离散但可靠；缺点是二维码怕磨损、怕水渍油污，需要定期巡检更换，且对地面平整度有要求。适合工位点经常调整、地面为环氧或瓷砖的3C、半导体、医药线边场景。

激光SLAM用激光雷达扫描环境轮廓，通过匹配与图优化同时估计位姿并构建地图，无需地面标记。它的定位精度在良好环境下可达±20～50 mm，但会随环境特征退化而下降；长走廊、大面积空旷区、玻璃幕墙、动态人流都会造成匹配漂移。优点是路径灵活、改线成本低；缺点是对环境变化敏感，需要定期更新地图，初始建图与参数调优需要专业能力。适合通道结构清晰、有足够墙面或货架特征的场景。

自然轮廓导航可视为激光SLAM的工程化变体，依赖环境中稳定的自然特征（墙面、立柱、货架边缘）进行匹配，通常配合反光板或特征板增强。它的精度与稳定性优于纯SLAM，典型±10～30 mm，但对现场特征分布有要求，施工前需做特征勘察。适合不希望地面施工、又需要较高重复精度的线边配送。

UWB导航通过部署在空中的基站与车载标签测距，解算绝对位置。典型定位精度±10～30 cm，远高于磁条与二维码的“循迹精度”概念不同，它更适合大范围、粗定位与调度，而不是毫米级停车。优点是覆盖广、非视距能力较强、可与人员/料车标签统一管理；缺点是基站布设与时钟同步要求高，金属遮挡会造成多径误差。适合大型厂区、跨车间调度与混合交通管理。

混合导航是把两种以上方式组合，例如“激光SLAM+二维码”“磁条+UWB”“自然轮廓+二维码”。其思路是让一种方式负责长距离连续定位，另一种负责关键点绝对校正。混合导航能兼顾灵活性与精度，但系统复杂度、标定工作量和成本都会上升，需要明确主从关系与切换逻辑。

二、选型判断的关键维度

第一看精度需求的性质。线边配送真正敏感的是“停车点重复精度”，而不是全程定位精度。磁条与二维码在停车点可做到±5～20 mm，激光SLAM在特征良好时约±20～50 mm，UWB通常只能到±10～30 cm。如果工位需要对接输送线、充电桩或机械臂取放，必须优先保证停车点精度，而不是被“SLAM更先进”带偏。

第二看环境可施工性。磁条需要开槽或贴条，对洁净车间、防静电地坪、已投产产线往往不可接受；二维码只需贴码，但需要地面平整、无油污积水；激光SLAM与自然轮廓不需要地面施工，但需要现场有足够稳定的几何特征。若通道是长直走廊、两侧为玻璃或空旷，SLAM容易退化，此时应增加反光板或改用二维码校正。

第三看改线频率与全生命周期成本。磁条初期便宜，但每次改线都要重新开槽或贴条，停产损失大；二维码改线只需重贴码，但码是耗材，年更换率可能达到10%～30%；SLAM改线只需重跑地图，但建图与调参需要专业工程师。选型时应把“初次投入+3年维护+改线次数×单次改线成本”一起估算，而不是只比设备报价。

第四看混合交通与调度需求。如果现场同时有AGV、AMR、叉车和人员，需要统一的位置服务与交通管制，UWB或“UWB+激光SLAM”更合适；如果只是单机或少量车辆在固定路径上运行，磁条或二维码的性价比更高。

三、一个可执行的选型判断示例

假设某电子厂线边配送项目：通道宽2.5 m，地面为环氧自流平，工位点约40个，每季度有约5个工位调整，要求停车重复精度±10 mm，现场不允许地面开槽，预算中等。按上述维度判断：磁条因不允许开槽被排除；纯激光SLAM在长直通道可能漂移，且±10 mm停车精度难以稳定保证；二维码可满足±5～10 mm停车精度，改线只需重贴码，地面为环氧适合贴码，因此主选二维码。若部分通道二维码易被料车碾压，可在该段叠加激光SLAM做连续定位、二维码做关键点校正，形成“SLAM+二维码”混合方案。

四、施工与验收要点

磁条施工要控制开槽深度与磁条平整度，槽内需清洁干燥，磁条接缝错位应小于1 mm，铺设后用高斯计或专用检测仪逐段确认磁场强度；验收时让AGV以额定速度往返10次，记录停车点偏差，若超过±20 mm需检查磁条是否被金属屑污染或传感器高度是否偏移。二维码施工要控制粘贴平整、无气泡，码面与地面高差不超过0.5 mm，避免反光膜；验收时用AGV连续读取同一码20次，统计码值识别率与停车偏差，识别率低于99%需排查污染或相机焦距。激光SLAM施工前要做特征勘察，记录长走廊、玻璃区、空旷区的长度与位置，建图后沿规划路径低速跑3圈，对比重复定位偏差；若某段偏差超过±50 mm，应增加反光板或改为二维码校正。UWB施工要保证基站之间可视或已知遮挡，完成时钟同步后做静态与动态测试，静态偏差应小于±15 cm，动态偏差小于±30 cm。

无论选哪种方式，都建议在正式上线前做一次“最差工况”测试：满载、最高速、通道有人流、地面有少量水渍或反光，记录定位跳变与停车偏差。只有最差工况下仍能满足节拍与精度，选型才算真正成立。