自动导引车(Automated Guided Vehicle,简称AGV)属于工业移动机器人的范畴。目前,AGV系统已广泛应用于工程机械、能源电力、食品、制药、印钞造币、航空航天及国防科工等很多领域。同时随着近年来国家对环保和民生问题的高度重视,作为实现自动化、绿色化生产的重要工具,在轮胎橡胶等高污染行业以及与民生相关的食品、饮料和制药等行业的应用范围不断扩大,应用规模显著提升,在降低环境污染,保障食品药品安全等方面发挥了重大作用。导航定位是AGV的必备功能,是AGV系统中必不可少的关键技术。在AGV众多的导航方式中,基于激光反射板的激光导航AGV系统由于具备导航精度高、抗扰能力强、灵活性高等优点,在目前的AGV系统的应用领域中占据了主要的地位。因此本文以所搭建的激光导航AGV实验车平台为基础,总结公司多年来基于激光反射板的激光导航AGV系统的应用经验,从实际的工业生产应用场景需求的角度出发,通过采用理论分析与实验验证相结合的方法,主要对激光反射板的环境感知、激光导航AGV的定位与地图构建方法等几个方面进行了相关的研究工作。首先,本文从分析激光导航AGV所使用的激光扫描器的工作原理及其所检测外部环境数据点的特点出发,分别对平面式激光反射板(后面简称为平面反射板)和圆柱式激光反射板(后面简称为圆柱反射板)所构建的AGV导航定位环境的特点进行了介绍,在对圆柱反射板的所有检测数据点的特性进行详细的理论分析及实验验证的基础上,将激光扫描器扫描到圆柱反射板的所有数据点的平均距离与补偿值之和作为激光扫描器到圆柱反射板的实际检测距离,再结合激光扫描器检测到的圆柱反射板的精确角度信息计算出圆柱反射板在激光扫描器坐标系下的精确坐标位置。并通过激光导航实验车对圆柱反射板的相对坐标位置的计算进行了实验验证。其次,针对激光导航AGV在不知其初始全局位置信息的情况下,如何将AGV当前所检测到的局部环境中的圆柱反射板与已知全局环境中的圆柱反射板匹配的问题,提出一种采用二次分类的方式,通过构造圆柱反射板的匹配特征,实现圆柱反射板的全局匹配的方法。该方法主要分为三角形边长特征的一次分类和三角形顶点特征的二次分类两个过程。并对圆柱反射板匹配的方法进行了复杂度分析及某些特殊情况处理方式的优化。并在此基础上通过采用三边定位算法求解出了激光导航AGV的精确全局坐标位置,解决了激光导航AGV在不知其初始位置信息的情况下,如何进行初始定位的问题。针对激光导航AGV在已知初始位置进行运动过程中的动态定位问题,通过采用圆柱反射板的全局快速匹配的方法,根据所匹配的多个圆柱反射板的坐标使用三边定位算法计算激光导航AGV运动时的精确位置坐标。并使用激光导航AGV实验车平台对运动时的动态定位方法进行了实验验证,实验结果验证了 AGV运动时的动态定位方法的准确性。最后,针对圆柱反射板的环境地图构建问题,提出了两种采用牛顿迭代法对圆柱反射板被检测信息的不同优化目标进行优化的方法,进行地图的构建。一种是通过对激光扫描器在不同时刻所检测到的相同圆柱反射板的位置距离信息的优化目标进行优化来进行地图构建,一种是通过对激光扫描器在不同时刻所检测到的相同圆柱反射板的角度信息的优化目标进行优化来进行地图构建,本文对这两种地图构建的方法都进行了理论分析及公式推导,并通过使用激光导航AGV实验车平台对地图构建的方法进行了实验验证,实验结果也验证了地图构建方法的准确性。