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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机器人定位,更具体地,涉及一种多机器人协同的气体泄漏源定位方法和装置。
技术介绍
1、近年来,由于工业化进程加速和城市化发展,越来越多的化学品广泛应用于日常生活中,为人们的生活带来了许多便利。伴随着化学品的广泛应用,危化品事故发生也越来越频繁。危化品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。危化品事故一旦发生,极易造成巨大的经济损失和严重的伤亡。
2、现有的有害气体泄漏源定位技术主要可以分为生物探测技术、传感器网络技术、移动机器人定位技术。生物探测技术根据嗅觉和经验定位泄漏源,但是缺点也较为明显,工程师的安全无法保证。传感器网络技术主要可以分为有线、无线传感网两种,有线传感网优点是抗干扰强,数据传输迅速,但是成本较高,并且灾害发生的时候可能由于线路损坏导致无法监测数据;无线传感网技术定位技术主要以无线方式部署传感器,在网络发生故障的时候,传感网无法发送出泄漏消息。
3、移动机器人定位技术主要依靠机器人来完成定位,机器人受有害气体影响小,可以重复利用,非常安全。单个机器人利用气体浓度传感器和风向传感器来定位气体源应用比较普遍。但是由于有害气体泄漏的发生场景是未知的,当多点发生泄漏时,单机器人无法同时定位多点泄漏源。
技术实现思路
1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本专利技术提供了一种多机器人协同的气体泄漏源定位方法和装置,其目的在于,控制多个机器人分别巡检各自对应的所述目标区域,基于螺旋浪涌算法
2、为实现上述目的,按照本专利技术的一个方面,提供了一种多机器人协同的气体泄漏源定位方法,包括:
3、s1:将具有固定风向的泄露场地划分成多个目标区域,控制多个机器人分别巡检各自对应的所述目标区域;
4、s2:当任一机器人检测到泄露气体时,向其他所述机器人发送告警信号,以使所有所述机器人启动气体泄漏源定位;
5、s3:基于螺旋浪涌算法控制各个机器人进行羽流搜索;将所述任一机器人作为搜索机器人;控制所述搜索机器人根据自己的羽流搜索情况、其他机器人的坐标位置及其羽流搜索情况找出所述气体泄漏源对应的羽流;
6、s4:控制所述搜索机器人基于搜索到的羽流进行羽流遍历,以获取所述气体泄漏源的目标位置。
7、在其中一个实施例中,所述s3包括:
8、s31:基于螺旋浪涌算法控制各个所述机器人进行羽流搜索;从起始点出发做螺旋运动,螺旋半径逐渐扩大,若螺旋半径超过预设半径dlost则判定为羽流丢失;
9、s32:将所述任一机器人作为搜索机器人;若所述机器人螺旋运动中找到所述羽流,则该机器人停止羽流搜索;
10、s33:若所述搜索机器人螺旋运动的半径大于丢失半径,则判断所述机器人羽流丢失,并判断所述其他机器人当前是否检测到所述泄露气体;
11、s34:若所述其他机器人检测到所述泄露气体,则控制所述搜索机器人向所述其他机器人对应的坐标运动,直至找到所述羽流;
12、s35:若所述其他机器人均未检测到所述泄露气体,则控制各所述机器人基于当前位置恢复最初的螺旋半径进行羽流搜索,直至找到所述羽流。
13、在其中一个实施例中,所述s34包括:在所述搜索机器人羽流丢失时,若两个所述其他机器人检测到所述泄露气体,两个所述其他机器人的当前坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2),则控制所述搜索机器人向坐标((x1+x2)/2,(y1+y2)/2)移动,直至找到所述羽流。
14、在其中一个实施例中,所述s34包括:在所述搜索机器人羽流丢失时,若三个所述其他机器人检测到所述泄露气体,则控制所述搜索机器人向至少三个所述其他机器人坐标形成区域中任意一点螺旋运动,直至找到所述羽流。
15、在其中一个实施例中,所述s4包括:
16、s41:找到所述羽流后进行羽流遍历;
17、s42:记录羽流遍历过程中所述搜索机器人找到羽流的次数;
18、s43:若累计次数大于次数阈值,则认为找到气体源,将所述机器人的当前位置作为所述气体泄露源的目标位置。
19、在其中一个实施例中,所述s41包括:
20、s411:找到所述羽流后,控制所述搜索机器人逆风走完浪涌距离;
21、s412:判断是否找到所述羽流;
22、s413:若走完当前预设浪涌距离后未检测到所述羽流,则返回执行s2;
23、s414:若在所述机器人走完当前预设浪涌距离后检测到所述羽流则减小所述当前浪涌距离,控制所述搜索机器人继续进行逆风移动,移动距离为当前的浪涌距离;
24、s415:重复执行步骤s412-s414。
25、在其中一个实施例中,所述s42包括:记录所述搜索机器人螺旋运动过程中的各所述当前浪涌距离,若所述当前浪涌距离小于距离阈值,则将找到羽流的次数加1,进而找到所述羽流的累计次数。
26、按照本专利技术的另一方面,提供了一种多机器人协同的气体泄漏源定位装置,包括:
27、巡检控制模块,用于将具有固定风向的泄露场地划分成多个目标区域,控制多个机器人分别巡检各自对应的所述目标区域;
28、搜索启动模块,用于当任一机器人检测到泄露气体时,向其他所述机器人发送告警信号,以使所有所述机器人启动气体泄漏源定位;
29、羽流搜索模块,用于基于螺旋浪涌算法控制各个机器人进行羽流搜索;将所述任一机器人作为搜索机器人;控制所述搜索机器人根据自己的羽流搜索情况、其他机器人的坐标位置及其羽流搜索情况找出所述气体泄漏源对应的羽流;
30、泄漏源定位模块,用于控制所述搜索机器人基于搜索到的羽流进行羽流遍历,以获取所述气体泄漏源的目标位置。
31、按照本专利技术的另一方面,提供了一种多机器人协同控制系统,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。
32、按照本专利技术的另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
33、总体而言,通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:
34、(1)本专利技术提供一种多机器人协同的气体泄漏源定位方法,各个机器人都配备有定位传感器如激光雷达、还配置气体浓度传感器以及风向传感器。各机器人在巡检中分别负责不同的区域,当任一机器人气体浓度传感器检测到泄露问题则发出报警,所有机器人开始定位气体源,基于螺旋浪涌算法控制其中的搜索机器人与其他机器人协同进行羽流搜索、羽流遍历以获取气体泄漏源的目标位置,能够准确、安全、快速地找到泄漏源;这样可以实现在泄露早期及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述S3包括:
3.如权利要求2所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述S34包括:
4.如权利要求2所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述S34包括:
5.如权利要求1所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述S4包括:
6.如权利要求5所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述S41包括:
7.如权利要求6所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述S42包括:
8.一种多机器人协同的气体泄漏源定位装置,其特征在于,包括:
9.一种多机器人协同控制系统,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理
...【技术特征摘要】
1.一种多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述s3包括:
3.如权利要求2所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述s34包括:
4.如权利要求2所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述s34包括:
5.如权利要求1所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征在于,所述s4包括:
6.如权利要求5所述的多机器人协同的气体泄漏源定位方法,其特征...
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