浅谈基于群体智能的主动嗅觉实现方法研究

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1、天津大学硕士学位论文基于群体智能的主动嗅觉实现方法研究姓名：李俊彩申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：孟庆浩20070101摘要移动机器人气味源定位(本文也称之为主动嗅觉)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。主动嗅觉在危险环境探索、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。本文围绕主动嗅觉实现策略问题，具体展开了如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，尤其是基于群体智能的方法的研究成果，分

2、析了问题的实质、难点和重点，寻找新的实现策略。2．运用FLUENT软件建立了动态气体环境模型，更准确地模拟了现实环境；分析了现有动态气体模型的原理并提出了修改方法。3．提出了基于改进蚁群算法和进化梯度算法的主动嗅觉实现方法，并给出了仿真结果，分析了这两种方法的优点和不足之处。4．对机器人主动嗅觉实现问题作了总结和前景分析。关键词：机器人主动嗅觉改进蚁群算法进化梯度算法动态气体环境模型英文摘要ABSTRACTThegoaloftheresearchworkaboutmobilerobotodorlo

3、calization(MROL，alsocalledactiveolfactioninthispaper)istodetectandfinallydeclarethesourceofrelevantodor／gasinthecircumstancebasedonrobotanditssensorsystems．Therearelotsofpotentialapplicationsfortheactiveolfaction,forexample，dangerousenvironmentexplori

4、ng，disasterrescueaSwellaslookingfortheleakagesourcesoftoxicandharmfulgases．Thisthesisfocusesontherealizationmethodofactiveolfaction．Therelativelydetailedworkcanbeconcludedasfollows．1．Thestate-of-the—artofactiveolfactionissummarized,especiallythemethod

5、sbasedonmulti-agent．Thedifficultiesandemphasesareanalyzedandthenewmethodsarefound．‘2．‘DynamicairenvironmentmodelwhichsimulatestherealenvironmentmoreaccuratelyareestablishedusingFLUENT．Thecurrentdynamicairenvironmentmodelisanalyzedandmodified．3．TheImpr

6、ovedAntColonyAlgorithmandtheEvolutionGradientAlgorithmareintroducedtosolvetheMROLproblem．Thesimulationresultsaregivenandtheshortageandadvantageareanalyzed．4．Therealizationofactiveolfactionissummarizedandtheforegroundisanalyzed．KEYWORDS：Robot；ActiveOlf

7、action；ImprovedAntColonyAlgorithm；EvolutionGradientAlgorithm；Dynamicairenvironmentmodel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盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。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。学位论文作者签名：套

8、锈％签字日期：妒7年／月2了日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解叁盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨鲞盘鲎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、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：弯馓多签字日期：≯叼年J月二3日导师签名：签字日期：第一章绪论1．1引言主动嗅觉也可称为移动机器人气味／气体定位或主动电子鼻，它是指研究如