導航和定位是巡邏機器人完全自主運行的關鍵。根據位置估計和地圖進行自身定位，同時在自身定位的基礎上建造增量式地圖，實現機器人的自主定位和導航。目前，在自主定位方面比較主流的方式有五種：磁軌跡導航系統、信標導航系統、慣性導航系統、激光測距式導航系統、視覺導航系統。每種導航方式都有其優點與局限性。

　　磁軌跡導航系統

　　預先在機器人運行路線上埋設軌跡，機器人運行過程中，身上的磁傳感器列陣監測自身運動中心相對于磁軌跡的偏移，通過運動控制器控制左右差速，從而使機器人沿設定路線運行。同時，可設置既定的程序，使機器人在車載計算機控制下完成停靠、轉向、加減速、設備檢測等動作。

　　此種方式實現簡單，且能滿足機器人導航高定位重復精度、強抗干擾能力的要求，目前在廠房和倉庫等場合普遍使用。但此種方法在實際運用中也面臨一些問題。比如，磁軌跡鋪設地面施工復雜、工作量大、物料消耗大、機器人運行不靈活、機器人越障高度受限于磁傳感器檢測距離等。出于經濟性的考慮，并不適合于室外大面積鋪設。

　　信標導航系統

　　預先在機器人運行路線上設置信標，通過Zigbee無線信號進行通信。機器人接受到信標發出的信號，判斷信標方向與機器人前方向的夾角，并計算距離，通過算法得到最短路線。

　　此種導航方式設置簡單，成本低且易于操作，經濟性比磁軌跡導航好。但此種方式對機器人的避障要求較高，當前方有障礙物時，機器人要重新計算另一條路線，再次遇到障礙時，再計算……導致機器人效率低下，此種巡邏方式并不適合于復雜環境。