浅谈基于粒子群优化的机器人主动嗅觉研究

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1、天津大学硕士学位论文基于粒子群优化的机器人主动嗅觉研究姓名：黄炘申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：孟庆浩20070601摘要主动嗅觉研究的目标是利用机器人及其传感系统探测并最终确认环境中某种气味／气体的源头，它在反恐、危险环境探索、灾难营救、有毒有害气体泄漏源查找等诸多方面均有着潜在的应用前景。采用多机器人分布式搜索的策略有助于提高搜索效率和搜索成功率。本文围绕动态连续烟羽环境下主动嗅觉实现策略问题，具体展开了以下几个方面的研究工作：、1．总结了当前最新的机器人主动嗅觉的研究现状，包括单个机器人和多

2、个机器人搜索策略的研究成果，分析了问题的实质、难点和重点，寻找改进搜索策略的途径。．．．’t2．结合超声和红外传感器，设计了嗅觉机器人避障系统的硬件电路，并编写了相应的软件。3．介绍了粒子群优化算法的基本原理和在此基础上的主动嗅觉研究，提出了改进的搜索策略并给出了基于动态连续烟羽模型的仿真结果和分析。4．总结了机器人主动嗅觉实现问题，对前景进行了分析和展望。关键词：多机器人主动嗅觉分布式搜索粒子群优化动态烟羽模型ABSTRACTThegoaloftheresearchworkaboutactiveolfactionis

3、todetectandfinallydeclarethesourceofrelevantodor／gasinthecircumstancebasedOilrobotanditssensorsystems．Therearelotsofpotentialapplicationsfortheactiveolfaction，forexample，anti-terrorism，dangerousenvironmentexploration，disasterrescueaswellaslookingfortheleakagesou

4、rcesoftoxicandharmfulgases．Distributedsearchbyusingmultiplerobotswillimprovetheefficiencyandthesuccessfulrate．Thisthesisfocusesontherealizationmethodofactiveolfactionindynamiccontinuousplumeenvironmentbyusingparticleswarmoptimization(PSO)method．，nlerelativelydet

5、ailedworkCanbeconcludedasfollows．1．Thestate—of-the—artofactiveolfactionissummarized,includingsinglerobotandmultiplerobotsbasedsearch．Thedifficultiesandemphasesareanalyzedandthepathstoimprovethesearchmethodsarefound．2．Thehardwareandsoftwareoftheultrasonicandinfra

6、redSensorsbasedobstacleavoidancesystemfortheodorrobotaredesigned．3．ThetheoryofPSO(particleswarmoptimization)andthemethodofactiveolfactionbasedonPSOareintroduced．Theimprovedsearchmethodsarebroughtout，andthesimulationresuRsaregivenandanalyzed．4．Therealizationofact

7、iveolfactionissummarizedandtheforegroundisanalyzed．KEYWORDS：Multi．robot，ActiveOlfaction，DistributedSearch，ParticleSwarmOptimization，DynamicPlumeModeln独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨盗基堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材

8、料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位做作者签名：荸呵签字日期-．如?7年舌月／占日学位论文版权使用授权书．本学位论文作者完全了解鑫鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨鲞蕉茔．可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以