[发明专利]室内环境下机器人自主搜寻气味源的方法

摘要

本发明涉及一种室内环境下机器人自主搜寻气味源方法。包括的步骤：机器人所携带的传感器收集环境信息并更新栅格地图；判断机器人满足所述的三个气味源锁定条件，则跳出循环，并将当前或临时目标点锁定为气味源目标并进行跟踪，当距离锁定目标点足够近时完成搜寻；判断机器人收集到的信息开始柔性追踪或启动基于涡旋线的搜索策略；使用当前栅格地图，对目标点进行重复性检查完成一个循环。本发明安全性高。灵活性大，适用性强，高效率、高成功率。可应用于实际的室内有障碍物环境下的机器人自主搜寻气味源的策略。利用全自主移动机器人、自主车辆等设备用于有害气体泄露检测、大型工厂仓库保安、火源探测等方面。

主权项

1.一种室内环境下机器人自主搜寻气味源的方法，其特征在于包括的步骤：1)基于涡旋线的搜索策略采用涡旋线形式的搜索策略，即机器人沿涡旋线上节点之间的弦线进行搜寻，在具体搜索时，在[0，n·360°)(n＝1，2，3，…)的旋向区间里，每隔45度选一节点，当机器人距离当前节点足够近时，给出下一个节点；2)有障碍物环境下的柔性追踪，在检测到明显的风速/风向和/或气味烟羽信息的情况下，若未检测到障碍物，机器人下一时刻的追踪目标是根据机器人所感知的信息包括风速/风向、气味浓度以及电子罗盘进行推理得到的；机器人在检测到障碍物的情况下，一方面使机器人可靠地避开障碍物，同时尽可能靠近追踪目标；3)避免重复搜索与追踪，使机器人对规划出的结果进行重复性检查，如果规划出的下一个目标点处于已搜寻过的区域附近，则使该目标点失效，从而进行下一个实际目标点的规划，以此类推；4)气味源锁定方法气味源目标的锁定需同时满足如下三个条件：气味是以定向气流的形式喷出，且气流的流速与平均流速之比大于阈值，气味源送出的气味浓度与平均浓度之比高于阈值；对于机器人来讲，气味源目标本身也是一个障碍物。若机器人在一定距离之外判定当前目标点满足上述条件，可锁定并强制跟踪该目标，到达该目标点时停止气味源搜寻过程，任务完成。