一种羽流自主寻踪移动机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种羽流自主寻踪移动机器人，包括浓度传感器、数据处理模块、控制器模块、电机驱动模块、电机、电源模块。所述的浓度传感器与数据处理模块相连，数据处理模块与控制器模块相连，控制器模块与电机驱动模块相连，电机驱动模块与电机相连，电源模块分别与各个模块相连。所述的移动机器人系统是由移动机器人左右两侧的浓度传感器采集羽流浓度信息，并传送到数据处理模块；数据处理模块对羽流浓度信息进行预处理，并把处理后的结果发送到控制器模块；由控制器模块产生PWM控制指令，并发送到电机驱动模块驱动电机，从而调整移动机器人运动状态，实现移动机器人对羽流源的寻踪和定位。

A plume autonomous pursuit mobile robot

The utility model discloses a plume autonomous tracking mobile robot, which comprises a concentration sensor, a data processing module, a controller module, a motor driving module, a motor and a power supply module. The concentration sensor is connected with the data processing module, the data processing module is connected with the controller module, the controller module is connected with the motor driving module, the motor driving module is connected with the motor, and the power supply module is connected with each module respectively. The mobile robot system is composed of two concentration sensors on the left and right sides of the mobile robot to collect the plume concentration information and transmit it to the data processing module; the data processing module preprocesses the plume concentration information and sends the processed results to the controller module; the controller module generates PWM control instructions and concurrently sends them to the controller module. It is sent to the motor drive module to drive the motor so as to adjust the motion state of the mobile robot and realize the tracking and location of the plume source.

【技术实现步骤摘要】
一种羽流自主寻踪移动机器人
本技术涉及羽流自主寻踪
，特别是涉及一种羽流自主寻踪移动机器人。
技术介绍
由于生产或运输的有害化学气体泄露给人类带来了巨大的危害，寻找气体源头比较困难，因此，研究移动机器人代替人类进行羽流源的寻踪和定位具有非常重要的意义。目前，移动机器人羽流寻踪的研究已成为了该领域研究的热点，并取得了重要的研究进展。但对移动机器人羽流寻踪的自主行为控制系统研究较少，进而使得移动机器人羽流寻踪效果和羽流源定位精度仍不十分理想。尽管一些移动机器人系统可以根据多种传感器来进行羽流源的寻踪，但是忽略了移动机器人系统结构的复杂化和高成本因素，导致了自主羽流寻踪移动机器人的低实用性。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的技术问题，本技术提供的一种羽流自主寻踪移动机器人能够自主对羽流浓度信息进行采集、存储和处理，使移动机器人可以更快速、精确、稳定地找到羽流源位置，从而避免了羽流长时间泄露导致的种种危害。为实现上述目的，本技术采用是技术方案为：一种羽流自主寻踪移动机器人，包括浓度传感器1、数据处理模块2、控制器模块3、电机驱动模块4、电机5、电源模块6。所述的浓度传感器1包括两个，分别位于移动机器人左右两侧，并对称的安装在与前轮转轴平行的平面上。所述的浓度传感器1与数据处理模块2相连，数据处理模块2与控制器模块3相连，控制器模块3与电机驱动模块4相连，电机驱动模块4与电机5相连，电源模块6分别与浓度传感器1、数据处理模块2、控制器模块3、电机驱动模块4和电机5相连。由控制器模块3产生PWM控制指令、并发送到电机驱动模块4驱动电机5，从而调整移动机器人运动状态。更进一步地，所述的浓度传感器1采用的型号是MQ-3。更进一步地，所述的控制器模块3采用的是ArduinoUNO控制器。更进一步地，所述的电机驱动模块4采用的是L298N双H桥直流电机驱动芯片。本技术的有益效果：本技术通过移动机器人左右两侧的浓度传感器对环境中的羽流浓度信息进行实时采集，并将采集到的羽流浓度信息传送到移动机器人系统中的数据处理模块中。数据处理模块对移动机器人左右两侧浓度传感器采集到的羽流浓度信息进行数据滤波预处理，并将处理的数据信息以数组的形式存储，再对已存储的羽流浓度信息进行判断处理，并将结果发送到控制器模块。移动机器人左右两侧浓度差的大小决定了移动机器人向左侧或者右侧运动。控制器模块根据从数据处理模块接收的信息产生PWM信号，并发送到电机驱动模块，使电机驱动模驱动电机，从而让移动机器人向浓度差较大的一侧运动。根据已存储羽流浓度信息多次改变移动机器人的运动方向，使移动机器人能够更快、更准确的寻找到羽流源位置。附图说明图1所示为本技术的移动机器人硬件结构图。图2所示为本技术的数据处理模块工作流程图。图3所示为本技术的移动机器人工作流程图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图和具体技术方案对本技术进行进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。本实施例提供一种羽流自主寻踪移动机器人，如图1所示，包括浓度传感器1、数据处理模块2、控制器模块3、电机驱动模块4、电机5、电源模块6。浓度传感器1与数据处理模块2相连，数据处理模块2与控制器模块3相连，控制器模块3与电机驱动模块4相连，电机驱动模块4与电机5相连，电源模块6分别与浓度传感器1、数据处理模块2、控制器模块3、电机驱动模块4和电机5相连；由控制器模块3发出PWM控制指令到电机驱动模块4驱动电机5，从而调整移动机器人运动状态。更进一步地，所述的浓度传感器1采用的型号是MQ-3，其使用其模拟量输出功能，进而把实时采集到的羽流浓度信息传送到数据处理模块2中。更进一步地，所述的数据处理模块2，如图2所示，数据处理模块2包括数据处理部分和数据存储部分。数据处理模块2中数据处理部分对从浓度传感器1接收的羽流浓度信息进行数据滤波预处理，并将处理后的羽流浓度信息存储在数据处理模块2中的存储部分。数据处理模块2中的处理部分再对已存储的两侧羽流浓度信息进行羽流浓度差计算，并比较两侧羽流浓度差的大小关系，并将处理的结果发送到控制器模块3。当左侧羽流浓度差大于右侧羽流浓度差，则得到移动机器人向左侧运动的信息；当左侧羽流浓度差小于右侧羽流浓度差，则得到移动机器人向右侧运动的信息；否则，得到移动机器人向前运动的信息。更进一步地，所述的控制器模块3采用的是ArduinoUNO控制器，其主要功能是发出PWM信号，控制电机驱动模块4驱动电机5，从而调整移动机器人运动状态。更进一步地，所述的电机驱动模块4采用的是L298N双H桥直流电机驱动芯片，其接收到控制器模块3发送的PWM信号去驱动电机5，从而调整移动机器人运动状态。如图3所示，羽流自主寻踪机器人工作时，由浓度传感器1将采集到的羽流浓度信息传送到数据处理模块2。数据处理模块2对从移动机器人左右两侧浓度传感器1接收到的羽流浓度信息进行数据处理，并将处理的结果发送到控制器模块3。控制器模块3根据接收的信息产生PWM控制信号，并发送到电机驱动模块4，使电机驱动模块4驱动电机5从而调整移动机器人运动状态。判断移动机器人所在位置左右两侧羽流浓度差是否都在预期的羽流浓度阈值范围内，如果是，则认为移动机器人寻踪到了羽流源；如果不是，则移动机器人返回到开始继续运动直到寻踪到羽流源。综上所述是本技术的优选实施方式，并不限于本技术，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本专利技术技术方案的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种羽流自主寻踪移动机器人，其特征在于：该移动机器人系统包括浓度传感器、数据处理模块、控制器模块、电机驱动模块、电机、电源模块，浓度传感器与数据处理模块相连，数据处理模块与控制器模块相连，控制器模块与电机驱动模块相连，电机驱动模块与电机相连，电源模块分别与各个模块相连。

【技术特征摘要】
1.一种羽流自主寻踪移动机器人，其特征在于：该移动机器人系统包括浓度传感器、数据处理模块、控制器模块、电机驱动模块、电机、电源模块，浓度传感器与数据处理模块相连，数据处理模块与控制器模块相连，控制器模块与...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵攀，袁杰，米汤，黄建新，方学靠，刘蕊，
申请(专利权)人：新疆大学，
类型：新型
国别省市：新疆,65