Der Ultraschall per Lautsprecher / Mikrofon im etwa 25 kHz Bereich selber aufzubauen, ist schon anspruchsvoll auf der Empfängerseite und die Senderseite auch relativ groß und leistungshungrig. Da es wohl auch mit dem US Kapseln und Reflektor geht sehe ich dafür keinen wirkliche Grund. Die US Kapseln sind halt günstig, klein, sparsam und haben schon die erste Filterung mit drin. Den Weg über Mikrofon würde ich erst gehen falls es wider erwarten mit den US Kapseln nicht funktioniert die Position genau genug (Fehler um ganze Perioden) zu bestimmen.

Der Weg mit dem gerichteten US Sender ist wegen der nötigen Drehung nicht Jedermanns Sache - den Einwand kann ich verstehen. Ich sehe da aber auch kein echtes Hindernis, sondern halt ein etwas umständliche Handhabung. Mit einem extra Servo für das Drehen bliebe der Nachteil bei der Handhabung in Grenzen. Langsamer bliebe der Teil aber immer noch. Der Hardware-Aufwand für das finden der Richtung ist klein: im Minimalfall einfach nur 1 zusätzliche IR LED am Bot mit relativ kleinem Öffnungswinkel. Der Nachteil bei der Richtungssuche ist vor allem das es Zeit kostet. Wenn es mit Rundum Ultraschall von der Intensität nicht ausreicht, hätte man die gerichtete Version noch als Backup, bzw. dann für große Entfernungen. An den Baken selber würde sich ja nichts ändern.

Irgendwie gehen auch die Ziele der bake hier etwas auseinander: Mit dem Ungerichteten Ultraschall und IR bekommt man mit 3 (ggf. auch 2) Baken eine Postionsbestimmung, aber noch keine Richtung - die Richtung gibt es erst nach Bewegung des Bots - das ist wohl so etwa RolfDs Ziel.
Das andere Ziel, etwa ganz vom Anfang war vor allem die Richtungsbestimmung und nur sekundär auch den Abstand - im Einfachen Fall einfach um den Weg nach Hause zu finden. Das sind verschiedene Wege. Um die Richtung ohne Vorwärtsbewegung zu gekommen geht es halt per "gerichtetem" IR Signal - wobei das wegen der Fehlenden Amplitudeninformation von den fertigen IR Empfängern auch nicht so einfach ist. Für eine grobe Richtung (z.B. +-5 Grad) sollte es aber gehen. Mit der groben Richtungsinformation könnte man dann auch den US gerichtet haben.

Es gibt halt verschiedene Möglichkeiten je nach gewünschter Anwendung. Möglich wäre etwa:
1) reine IR Baken, und IR Teil auf dem Bot zum drehen. Damit könnte man die Richtung und über Triangulation (Winkel vom Bot zu den Baken) auch in Grenzen die Position bekommen. Hierbei wird man um eine unabhängige Drehung der Sensoren kaum herum kommen. Je nach Aufbau wären etwa 10 Sekunden für eine volle Triangulation realistisch. Nur eine Richtung zu halten ginge schneller. Wegen der IR Streuung ist das System aber nicht so trivial wie es aussieht - vor allen weil die TSOP keine Amplitudeninformation liefern.
2) IR/US Baken, ungerichtet (egal ob 22 kHz oder 40 KHz): hier bekommt man relative schnell (z.B. 1 Sekunde) eine Postionsbestimmung über die Abstände, und über die Bewegung dann die Orientierung. Hier wurde vor allem das Senden vom Bot und Empfangen an den Baken Diskutiert. Die Berechnung der Postion könnte man auf den Baken (eine MasterBake) oder dem Bot machen - beides hat Vor/Nachteile.
3) Ähnlich wie 2), nur das von den Baken zum Bot gesendet wird. Diese Richtung hätte Vorteile wenn mehr als 1 Bot unterwegs ist. Allerdings ist es so langsamer weil der langsame US nacheinander senden muss, vor allem bei vielen Baken. Ein Vorteil dabei wäre ggf. das man nur einen US Empfänger braucht, und da dann ggf. auch mehr Aufwand für eine hohe Genauigkeit treiben könnte. Auch könnte man ggf. mit weniger IR Sendern/Empfängern auskommen - IR vom Bot zu den Baken kann man sich ggf. ganz sparen.
4) Der Bot hat eine grobe Richtungserkennung per IR und einen ggf. gerichteten Ultraschall für die Abstandsmessung. Durch die Drehung des US wäre das Systems aber wohl relativ langsam, vor allem wenn der Ganze Bot gedreht werden muss. Sofern man nur den Weg auf ein Bake halten will hält sich der Aufwand auch in Grenzen. Dafür hat man halt auch ohne Bewegung eine Richtungsinformation, und man kommt auch ggf. mit weniger Baken aus, weil man.

Bei den Baken ist noch möglich das die alle unabhängig sind, oder ggf. per Kabel verbunden sind. Dabei muss man auch nicht an jeder Position einen µC haben. Verbunden könnte man ggf. IR Sender / Empfänger einsparen. Ich wäre für ein gemischtes System - also vorsehen, dass ein µC mehr als eine Position versorgen kann, aber auch so, dass die Baken nicht alle per Kabel verbunden sein müssen.

Mein persönlicher Favorit wäre die Version 2 , ggf. auch 3. Eine grobe Richtungsmessung über die IR Diode am Bot könnte man ggf. zusätzlich machen - der Aufwand wäre eher gering.