[发明专利]室外环境下机器人有毒有害气体多源嗅觉定位系统

摘要

本发明公开了一种室外环境下机器人有毒有害气体多源嗅觉定位系统，基于仿生原理，遵循机器人模块化设计思想，系统集成度高，功能多，并具有简便的机械接口和通讯接口，可与各种类型的机器人组合实现嗅觉功能，且传感器灵敏度高，响应速度快，稳定性好，可靠性高，维护简单；恒流源电路的设置很好的避免了电流的波动，进一步提高了测试的精确性，当暂时无法接受到GPS信号时，电子罗盘芯片将机器人的移动轨迹输入中央处理模块，中央处理模块根据最后的定位信息推算出机器人现在的大致位置，然后将此位置输出。这就避免了由于暂时无法接受GPS信号造成的定位盲区。

主权项

室外环境下机器人有毒有害气体多源嗅觉定位系统，其特征在于，所述系统包括外壳体及封装在其内的仿生鼻腔、吸气系统、定位系统和集成电路板，安装在外壳体表面的液晶显示模块和控制面板，所述集成电路板上集成有信号调理模块、MCU处理器单元、电源模块、恒流源电路模块、温度补偿模块、存储模块、通讯模块以及气体传感器阵列，所述气体传感器阵列通过插槽连接在集成电路板上，所述外壳体为立方体结构，所述仿生鼻腔由上腔板、下腔板及其之间的隔板密封而成，并形成了上下两个气室，所述上腔板中心开设有总进气口，所述上腔板上铺设有进气管，所述进气管与所述总进气口相连相通，所述进气管上设有三组出气喷头，所述喷头包括第一喷头、第二喷头和第三喷头，所述第一喷头垂直与所述进气管安装，所述第二喷头倾斜向下安装，与进气管呈20°～50°的夹角，所述第三喷头平行于进气管安装，所述第一喷头、第二喷头和第三喷头的喷洒范围为45°，所述下腔板上开设有一出气口，所述吸气系统由微型吸气泵、吸气管及排气管构成，所述出气口与所述吸气系统的吸气管相连相通，使吸入的气体经排气管排到外壳体外，所述下腔板上还设有若干气体传感器安装孔，对应的，所述隔板上设有通孔，所述气体传感器包括二极管激光器、温度控制器、电流控制器、矩形管状气室、反射镜、步进电机、凸轮、第一进气口、第一出气口、探测器、数据采集卡和计算器，所述二极管激光器与温度控制器和电流控制器连接，矩形管状气室设置在二极管激光器的右侧，反射镜、凸轮设置在矩形管状气室的内部，反射镜的一端固定，另一端支撑在凸轮上，步进电机与凸轮连接，且步进电机设置在矩形管状气室的下部，进气口设置在矩形管状气室左侧上部，出气口设置在矩形管状气室的右侧下部，探测器设置在矩形管状气室右侧上部，数据采集卡与探测器连接，计算器与数据采集卡连接，所述定位模块包括外壳，外壳内部设置有GPS芯片、RFID芯片、电子罗盘芯片，GPS芯片包括中央处理模块，GPS输入信号经过噪音抑制模块和增益放大模块进入中央处理模块，GPS输出信号经过调制模块输出，RFID芯片和电子罗盘芯片与中央处理模块相连。