[实用新型]一种主动搜寻定位气味源的全向移动机器人

说明书

技术领域

本实用新型涉及机器人领域，具体是一种主动搜寻定位气味源的全向移动机器人。

背景技术

随着工业的发展，石化产业已经成为了国民经济发展的重要支柱，同时，石化工厂的灾难事故以及有毒有害气体的泄露事件也呈现逐年上升的趋势，给国家和人民的财产造成了难以估量的损失。因此，对石化工厂以及危险化学物仓储环境的气体检测和气体泄露源搜寻和定位的研究十分重要。能否成功的研究出一种能够主动搜寻定位气味源的全向移动机器人，保障国家和人民的财产安全和身体健康，为我国石化产业保驾护航具有重要的意义。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种主动搜寻定位气味源的全向移动机器人。该机器人采用多种传感器融合的布置方式可以更广泛的检测到周围的气体浓度信息、风向信息和障碍物信息，有利于获得全面的检测数据，提高了机器人搜寻气味源的效率。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，提供一种主动搜寻定位气味源的全向移动机器人，其特征在于该机器人包括风向传感器、风速传感器、气体传感器、激光测距传感器和麦克纳姆轮；

所述机器人的前部安装有五个气体传感器，五个气体传感器呈半圆状分布，相邻两个气体传感器之间的夹角为45°，其中一个气体传感器位于机器人正前方，用于检测气体的浓度；所述机器人的顶部安装有风向传感器和风速传感器，用于检测环境中的风向和风速；所述机器人的侧面安装有三个激光测距传感器，呈半圆状分布，其中一个激光测距传感器位于机器人正前方，相邻两个激光测距传感器之间的夹角为90°，用于检测障碍物和最终气味源的确认；所述机器人安装有麦克纳姆轮。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

1.该机器人利用麦克纳姆轮，机器人可以采取全向移动和本体360°全向旋转相结合的运动方式。机器人移动更加灵活，活动范围更广，可以实现全方位的搜寻功能，可适用于更加复杂的实际环境。

2.该机器人前端搭载五个气体传感器，呈半圆状分布，相邻两个气体传感器之间的夹角为45°，其中一个气体传感器位于机器人正前方；机器人侧面搭载三个激光测距传感器，呈半圆状分布，其中一个激光测距传感器位于机器人正前方，相邻两个激光测距传感器之间的夹角为90°；风向传感器和风速传感器位于机器人顶部。采用多种传感器融合的布置方式可以更广泛的检测到周围的气体浓度信息、风向信息和障碍物信息，有利于获得全面的检测数据，提高了机器人搜寻气味源的效率。

附图说明

图1为本实用新型主动搜寻定位气味源的全向移动机器人一种实施例的全向移动机器人整体结构示意图；(图中：1、风向传感器；2、风速传感器；3、气体传感器；4、激光测距传感器；5、麦克纳姆轮)

图2为本实用新型主动搜寻定位气味源的全向移动机器人一种实施例的全向移动机器人整体结构俯视示意图；(图中：1、风向传感器；2、风速传感器；3、气体传感器；4、激光测距传感器；5、麦克纳姆轮)

图3为本实用新型主动搜寻定位气味源的全向移动机器人一种实施例的全向移动机器人搜寻气味源过程的行走路线图；(图中：A区域表示机器人逆风行走的过程；B区域表示机器人烟羽追踪过程中的变步长变角度的摇摆运动；C区域表示机器人向前的螺旋线运动和本体360°全向旋转相结合运动，圆圈表示机器人本体的全向旋转；黑色箭头表示风向)

具体实施方式

下面给出本实用新型的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型提供了一种主动搜寻定位气味源的全向移动机器人(参见图1-3，简称机器人)，其特征在于该机器人包括风向传感器1、风速传感器2、气体传感器3、激光测距传感器4和麦克纳姆轮5；

所述机器人的前部安装有五个气体传感器3，五个气体传感器3呈半圆状分布，相邻两个气体传感器3之间的夹角为45°，其中一个气体传感器3位于机器人正前方，用于检测气体的浓度，检测到的浓度在烟羽跟踪阶段决定机器人下一步的转向；所述机器人的顶部安装有风向传感器1和风速传感器2，用于检测环境中的风速和风向；所述机器人的侧面安装有三个激光测距传感器4，呈半圆状分布，其中一个激光测距传感器4位于机器人正前方，相邻两个激光测距传感器4之间的夹角为90°，用于检测障碍物和最终气味源的确认；所述机器人安装有具有全向移动功能的麦克纳姆轮5。

本实用新型主动搜寻定位气味源的全向移动机器人的工作原理和工作流程是：