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基本信息

作品名称:
多功能远距离主动嗅觉机器人
大类:
科技发明制作A类
小类:
机械与控制
简介:

主动嗅觉机器人是根据仿生学原理,依靠自身电子鼻对运动轨迹上的多个点气体浓度进行检测,根据检测结果结合搜寻算法决定下一步的运动方向直至找到气源。主动嗅觉机器人技术能够解决爆炸物搜索、毒品检测、灾后搜救、火灾报警、危险气体检测等问题,具有广阔的应用前景。多功能远距离主动嗅觉机器人能够根据实际环境,装载不同的设备模块,切换搜索模式。在无线传感器网络和辅助机器人群的帮助下实现与控制基站的远距离通讯。

详细介绍:

自然界中许多动物能够通过追踪气味源来完成觅食、寻偶及规避天敌等活动。受这一现象启发,上世纪90年代以来国外科研工作者开始研制能够模仿生物嗅觉并进行自主搜寻的主动嗅觉机器人。主动嗅觉机器人是根据仿生学原理,将移动机器人技术与电子鼻技术相结合实现气源定位的。主动嗅觉机器人涉及传感器、无线通讯、移动机器人设计、嵌入式技术等前沿领域,并且在工业、国防、环境保护、防灾等方面拥有广阔的应用前景和极大市场潜能,具有重大的理论意义和实际应用价值。
日本东京工业大学石田教授所领导的科研团队最早开始研究主动嗅觉机器人,分别在1992年、2002年、2006年开发出了3代机器人。加州理工的Hayes在自制嗅觉机器人的基础上,开发了能够依靠蜂群算法进行联合定位的机器人群落。天津大学的孟庆浩教授开发出了由机载PC控制的主动嗅觉机器人。各国科学家们研制出的还有6足机器蚁,移动电子鼻、20mm的爱丽丝袖珍嗅觉机器人等各种各样的机器人设备实现主动嗅觉。
与国内外现有的主动嗅觉机器人相比我们所设计的多功能远距离主动嗅觉机器人有以下三个突出特点:
(1) 在无线传感器网络和辅助机器人编队的帮助下实现与控制基站的远距离通讯,突破了信号传输距离的限制。
(2) 自主搜索和人工干预相结合,不但能在大范围内对气源进行自主搜索,也可以在无线视频设备的支持下实现近距离精确定位。
(3) 设计了多功能便携式车载设备模块,能够根据实际环境对机器人装载不同的设备模块,切换搜索模式。

获奖情况:

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
子项目选入2011年全国虚拟仪器大赛综合组决赛,
获得优秀奖

作品图片