可以说我将机器人放到了无特征的环境中，并且不允许使用任何基于磁场的传感器（磁力计/罗盘）。

有什么方法可以确定北方在哪里？

跟踪太阳/星星是一种选择，但考虑到天气，这种跟踪不够可靠。你能用陀螺仪拾取地球的自转吗？

还有更聪明的解决方案吗？

与在机器人技术中相比，荒野生存可能是寻找“不用指南针向北寻找”的更好地方，但是这里有一些对这些技术的电子改编，这些技术实际上可以在机器人上工作。

寻找北

GPS方式

当然，您的首选将是使用GPS-每对定位点之间的线都将为您提供行进方向（但当您站着不动时，它将无法工作）。如果您想要在静止不动时工作的东西（并且车辆足够大），则可以使用两个GPS装置，它们在底盘上的距离应尽可能远，并测量它们之间的角度。

（完整问题在这里：https : //stackoverflow.com/questions/8123049/calculate-bearing-between-two-locations-lat-long）

到目前为止，这是最简单，最好的方法，但是为了使事情变得真正有趣，这里有一些其他可能但不切实际的方法。

暗影棒法

让机器人使用其相机观察其阴影10或15分钟，并注意阴影的运动。使机器人能够识别自己的轮廓本身就是一个问题，但这对于计算机视觉当然是一件有趣的事情！

模拟手表法

如果您可以将相机对准模拟手表，则可以利用以下事实：时针在24小时内旋转两圈（而太阳只旋转一圈）。如果您只是自己制作一个每24小时旋转一次的模拟时钟，则只需将0:00标记指向太阳，机械臂就会指向北。晚上不工作。

向北

一旦使用太阳找到了北方，您就必须对移动时的位置进行良好的估计-天气和一天中的时间会阻止您不断对其进行测量。有几种方法可以做到这一点：

全球定位系统

同样，最好的选择。一对GPS甚至会更好。

惯导

惯性导航系统可以通过对（测量的）角加速度进行双重积分来为您提供近似的角位置。随着时间的推移，您不可避免地会累积错误，但是您可以通过购买价格越来越昂贵的INS单元来减轻这些错误（严重的话，它们的成本可能高达数万美元）。假设您知道初始标题，则INS可以从那里跟踪它。

视觉SLAM

您可以使用视觉地标来了解北向。既然您说这是一个没有特色的环境，那可能就行不通了。另一方面，我不知道地球上任何大户外都可以算作“无特征”的地方。这是为此的一种可能的资源：http : //www.cvlibs.net/publications/icra11.pdf

三角剖分

您也可以放下自己的标记，并使用测量技术来保持方位。

许多陀螺仪足够灵敏，可以检测到地球的自转，因此可以估算出“真北”（自转北，与磁北相反）。

有人告诉我的第一人使用陀螺仪来检测地球的转动是莱昂·傅科，1852年（一）

这就是陀螺罗经和陀螺经纬仪的工作原理，这些陀螺罗经和陀螺经纬仪用于在许多远洋船舶和地下隧道中寻找真北。他们可以从冷启动直接找到北。（与大多数小型飞机中的“ 定向陀螺仪 ” 不同）。