一种基于多机器人编队的空气污染源预警定位方法技术

本发明专利技术属于机器人环境检测技术领域，特别涉及一种基于多机器人编队的空气污染源预警定位方法，通过对机器人所在的初始位置进行维诺划分，根据表示工作空间污染浓度分布的密度函数确定每个维诺单元的质心，驱动机器人向各自维诺单元的质心移动，在移动过程中机器人对污染浓度进行实时检测，若检测到的污染浓度超标则发出预警信息，并及时更新维诺单元的质心位置，对机器人的路径进行纠正，直至机器人移动至质心位置完成对污染源的定位。动至质心位置完成对污染源的定位。动至质心位置完成对污染源的定位。

An early warning and location method of air pollution sources based on multi robot formation

【技术实现步骤摘要】
一种基于多机器人编队的空气污染源预警定位方法


[0001]本专利技术属于机器人环境检测
，特别涉及一种基于多机器人编队的空气污染源预警定位方法。

技术介绍

[0002]目前，对空气污染源的定位主要通过现场布置的众多传感器对空气质量进行实时检测时，通过判断某一位置的空气污染浓度最高来确定污染源的位置，这就导致前期的检测成本投入过高，并且后期在对污染源进行定位时会因为传感器的布置位置间距较大导致定位不准确，实际使用效果不理想。
[0003]随着机器人相关技术的不断发展，多机器人预警系统在智能控制领域引起了广泛关注，且被应用于多种场景，如空气质量检测、机器人巡检以及火灾预警等。
[0004]公开号为CN109540141A的中国专利，公开了一种污染源定位移动机器人及污染源定位方法，通过在设定的搜索区域内机器人按照Z字形路线逐步检测直至发现烟羽，在发现烟羽后再对污染源进行定位，通过沿着固定的Z字形路线对烟羽进行检测存在盲目性，可能会使检测到烟羽的时间会很长，进而影响后续对污染源的定位效率，同时在发现烟羽后在对污染源进行定位时存在烟本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多机器人编队的空气污染源预警定位方法，其特征在于：1）指定机器人的工作区域，构建全局地图；2）初始化机器人工作区域的污染源密度函数，同时设定污染浓度预警阈值；3）根据全局地图获取每个机器人的初始位置信息，根据机器人的初始位置信息对全局地图进行维诺划分，得到初始维诺单元；4）根据初始化的污染源密度函数计算每个初始维诺单元的质心；5）设置用于计算机器人位置与质心位置之间误差的位置误差控制器，该位置误差控制器驱动机器人前往质心；6）机器人实时采集工作区域的污染浓度信息，并计算工作区域的污染源密度函数；7）判断当前污染浓度是否超出设定的污染浓度预警阈值，在污染浓度超出预警阈值时进行预警；8）在全局地图中获取每个机器人的当前位置信息，根据机器人的当前位置信息对全局地图重新进行维诺划分，得到当前的维诺单元；9）根据计算的污染源密度函数计算当前每个维诺单元的质心；10）判断机器人位置与步骤9）的质心位置是否重合，若机器人位置与质心位置重合，则判定机器人定位到空气污染源，将机器人的位置信息作为污染源的位置信息；若机器人位置与质心位置不重合，则执行步骤5）。2.根据权利要求1所述的基于多机器人编队的空气污染源预警定位方法，其特征在于：所述机器人的数量至少为4个。3.根据权利要求2所述的基于多机器人编队的空气污染源预警定位方法，其特征在于：所述步骤1）还包括在全局地图中确定障碍物区域，所述步骤9）之后还包括质心位置判断：若有任一质心位于障碍物区域之内或全局地图之外，则约束该质心位置，直至所有质心位于全局地图之内障碍物区域之外。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹凯，陈阳泉，高嵩，陈超波，张嘉豪，李康，魏云博，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：