导航和定位是巡逻机器人完全自主运行的关键。根据位置估计和地图进行自身定位，同时在自身定位的基础上建造增量式地图，实现机器人的自主定位和导航。目前，在自主定位方面比较主流的方式有五种：磁轨迹导航系统、信标导航系统、惯性导航系统、激光测距式导航系统、视觉导航系统。每种导航方式都有其优点与局限性。

磁轨迹导航系统

预先在机器人运行路线上埋设轨迹，机器人运行过程中，身上的磁传感器列阵监测自身运动中心相对于磁轨迹的偏移，通过运动控制器控制左右差速，从而使机器人沿设定路线运行。同时，可设置既定的程序，使机器人在车载计算机控制下完成停靠、转向、加减速、设备检测等动作。

此种方式实现简单，且能满足机器人导航高定位重复精度、强抗干扰能力的要求，目前在厂房和仓库等场合普遍使用。但此种方法在实际运用中也面临一些问题。比如，磁轨迹铺设地面施工复杂、工作量大、物料消耗大、机器人运行不灵活、机器人越障高度受限于磁传感器检测距离等。出于经济性的考虑，并不适合于室外大面积铺设。

信标导航系统

预先在机器人运行路线上设置信标，通过Zigbee无线信号进行通信。机器人接受到信标发出的信号，判断信标方向与机器人前方向的夹角，并计算距离，通过算法得到最短路线。

此种导航方式设置简单，成本低且易于操作，经济性比磁轨迹导航好。但此种方式对机器人的避障要求较高，当前方有障碍物时，机器人要重新计算另一条路线，再次遇到障碍时，再计算 导致机器人效率低下，此种巡逻方式并不适合于复杂环境。