定位是指机器人如何知道自身所在位置。这不仅指在地图上的位置，还包括在现实世界中相对于墙壁、物体和人的相对位置。它回答了“我在哪里？”这个问题。如果没有定位，移动机器人就会迷路。

GPS在户外工作，但在室内和茂密的树荫下会失效。轮式里程计和惯性测量单元（IMU）都会发生漂移。摄像头和激光雷达可以识别地标，但前提是机器人大致知道该往哪个方向看。定位过程会将这些信息融合起来。粒子滤波器或卡尔曼滤波器会维护一个关于可能位置的概率分布，并随着新的传感器数据的到来而更新该分布。

定位方法

• GPS：室外绝对定位，精度可达米级。
• 里程计：利用车轮编码器测量相对运动。
• 基于地标：将传感器数据与已知特征进行匹配。
• 基于信标：通过固定发射器进行三角定位。
• SLAM：同时构建地图并在地图内进行定位。

室内定位比室外定位更难。GPS 无法工作，墙壁会阻挡信号，反射面会干扰激光雷达。Wi-Fi 和蓝牙信标虽然有所帮助，但精度不高。一些系统使用超宽带无线电来实现厘米级精度，另一些系统则利用视觉标记或自然特征。最佳方案取决于环境和所需的精度。仓库机器人需要厘米级精度才能对接充电器，而人行道上的送货机器人则可以容忍一米的误差。定位是自主性的基础。没有定位，机器人就无法进行规划、导航或可靠地执行操作。