自《中国制造2025》颁布实施以来,智能制造被定义为中国制造的主攻方向,运用智能制造技术对生产制造过程实施自动化升级改造已经成为传统制造业主要的改进方向,我国工业自动化水平得到了显著提高,其中自动导引车(Automated guided vehicle,AGV)作为一种新型的智能化、自动化的运输装置,得到了快速的发展,AGV在制造业的应用中呈现了产业化的发展趋势。目前AGV应用的主流的导航方式是激光导航,本课题以此为背景,开展了基于激光传感器的激光自然导航AGV地图构建与定位算法研究工作。本文建立了单舵轮驱动方式的激光自然导航AGV(后面简称激光自然导航AGV)的运动学模型、激光传感器的感知模型、然后定义了激光自然导航AGV的坐标系模型,并进行了激光自然导航AGV局部坐标系与全局坐标系的之间坐标系转换,据此实现了激光雷达数据点到全局坐标系下的转换,完成对激光雷达数据帧的读取,本文对SLAM问题中相邻时刻激光扫描数据点扫描匹配过程采用正态分布变换算法来实现,即不必建立明确的对应关系,并用牛顿迭代算法来求解最优变换参数,并通过采用NDT地图与占据栅格地图结合的形式描述环境地图。基于已经构建完成的地图,分析了基于栅格的蒙特卡洛定位的原理与实现步骤,并对目前主流的基于栅格的MCL的实现即AMCL(自适应蒙特卡洛定位)进行实验测试,分析其误差较大的原因,本文通过在MCL算法中引入NDT算法来进行全局快速定位,并将其用于后续的实验验证。以搭建的激光自然导航AGV为移动平台,通过手动与自动的方式控制其移动,建立的实验室的地图与实验室真实环境信息做对比,验证其建图的精准性,并通过对比选取已经进行工业应用的基于自然导航定位得到的位置信息与本文定位算法给出的位置信息,分别进行了重复定位精度测试与绝对定位精度测试,经验证本文算法在上述两种实验的测试结果中均满足工业应用的精度要求。