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　　1.3.1电磁导航
　　电磁导航也称埋线导航，因为这种导航方式具有实用简单、寿命长、抗干扰能力强等特点，20世纪70年代迅速发展，并被广泛地应用于实际生产当中。日本的Tosaki等研制出了一种在果园环境使用的无人驾驶鼓风喷雾机器人，该机器人利用埋在工作路径上的导向线进行导航。导向线被埋在0.3m深的地下，信号为交流信号（1.5kHz，185mA)。用模糊控制方法引导机器人沿着电缆线行驶。当机器人以0.76m/s速度行驶时，偏移误差为0.1m,在转弯处增大到0.3m[41—42]。
　　在国内，宋健等针对喷雾机器人的工作要求，研制了电磁诱导式导航系统。机器人行走轨迹的诱导信号由埋设在田间的通有高频电流的导线产生，利用一对电磁感应传感器的信号电压差值判断机器人位置。采用PID算法规划行驶路径，由PWM系统驱动直流电动机完成机器人的行走。实验结果表明，10m范围内直线导航精度±1cm;转弯半径0.5m时导航精度±2.5cmM。杨世胜等针对温室内农药喷洒作业自动化的需求，设计了一种电磁诱导式农用喷雾机器人路径导航系统。机器人路径导航系统由机器人控制器、诱导信号发生器、诱导线、磁标志、传感器和遥控器组成[44]。
　　由于电磁导航需要埋设引导线，故改变路径比较困难，比较适用于温室等环境比较固定或长期不需要改变导航路径的场合。
　　1.3.2机械导航
　　在农业机械导航的早期研究中，许多研究者将目光投向了机械导航。机械导航具有成本低、实用性强、原理简单、可靠性高、易于维护等诸多特点。国外有许多农机生产单位将机械导航系统投入到了实际应用之中，解决如玉米收获过程中的对行等问题。从1978年开始，Claas自动导航仪就使用了机械接触传感器，可以引导车辆沿着由作物行形成的固体引导线行驶。但是，当不存在有效的接触引导目标时，传感器将会失效[45]。
　　国内在农业机械领域针对机械导航的研究较少。朱磊磊等针对果园田间作业，设计了基于曲柄滑块机构原理导航的履带机器人。该机器人以0.15m/s的速度直线行走时，最大跟踪误差小于0.02m;转弯半径为2m时，最大跟踪误差小于0.05m[46]。何卿等为提高接触式拖拉机导航系统性能和导航精度，针对玉米秸秆行间作业，设计了双层控制器的接触式导航控制系统，行驶速度不超过1m/s时，拖拉机导航精度在50mm以内[47]。张明颖等为实现果园机械自动化，开发了一种拖拉机机械式导航系统，最大横向偏差小于0.1m.[48]
　　1.3.3激光导航
　　激光雷达具有测距精度高、分辨率好、抗干扰能力强、体积小、质量轻等诸多优点，在农业机械导航中的应用也较为普遍。法国的Chateau等进行了基于激光传感器的农业车辆自动导航研究。在研究中，植被的体积和高度被计算出，并被用来控制车辆的速度[49]。日本的Noguchi等利用二维激光扫描仪开发出了一种可以在果园环境应用的自动导航系统，使用一辆52kW的拖拉机作为实验平台，导航中横向误差为0.11m，航向角误差为1.5°[50]。荷兰的Hiremath等为了使农业机器人能够在玉米地中进行自主导航，基于粒子滤波器构建了激光测距仪模型，机器人的航向角和横向偏差的均方根误差分别为2.4°和0.04m[51]。
　　在国内，刘沛等为实现果园作业的自动化，以拖拉机为研究对象，采用激光导航方式实现了果园机械的自动导航。当拖拉机以0.27m/s速度直线行走30m，最大横向偏差为0.15m[52]。陈军等在研究中，利用激光扫描获取果树位置信息，提出了一种果园环境下曲线导航路径的拟合算法。当农业机器人以0.54m/s的速度沿正弦曲线行走，最大横向偏差为0.40m，平均偏差为0.12m[53]。除成本较高外，激光导航须有固定的用于反射激光的目标，目标可以人为设置，也可以利用自然景物，如建筑物、树木等。但机器与反射物之间不能存在遮挡。
　　1.3.4超声波导航
　　超声波传感器测量具有非接触性、方向性好、定向传播、频率高、波长短、绕射现象小等特点，特别是遇到杂质或者分界面会产生明显的反射现象，以及在遇到动态物体时会产生多普勒效应，因而目前被广泛地用作机器人定位和障碍物的检测中，在农业机械导航中也不例外。日本的Toda等利用超声波传感器绘制作物行的地图，应用模糊逻辑方法控制转向。结果表明，位置和方向标准误差在建图测试中分别为12.7mm和2.4°;在驾驶测试中为16.3mm和2.2°;在综合实验中为33.6mm和3.2°[54]。英国的Hague等为自主导航农业车辆开发的地基感知系统中，也使用了声呐传感器来进行局部特征检测，并通过使用扩展卡尔曼滤波器对传感器的信号进行融合[55]。
　　国内，郑天鹏等开发了一种基于红外触发的农业机器人超声波定位系统，结合了温度补偿模块和线性修正因子来提高测量精度，当发射端发射角小于40°、纵向距离小于4000mm时，检测误差在10mm以内[56]。高云等也进行了类似定位研究，以期辅助农业机器人的视觉系统提高识别功能[57]。
　　超声波测距或定位的精度不太高，仅适用于短距离的测量。