基于超聲波輔助的移動(dòng)機(jī)器人氣體泄漏檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、　　在石油化工等企業(yè)有大量用于生產(chǎn)的有毒有害以及易燃易爆氣體，它們大都儲(chǔ)存在壓力容器中，一旦發(fā)生泄漏如果不采取積極有效的措施，會(huì)造成生命及財(cái)產(chǎn)的重大損失?，F(xiàn)在已經(jīng)有許多移動(dòng)機(jī)器人代替人被用來(lái)監(jiān)測(cè)氣體泄漏、尋找以及修補(bǔ)泄漏源。如何提高機(jī)器人判斷氣體泄漏的準(zhǔn)確性，減少搜尋泄漏源的時(shí)間逐漸成為人們要就的一個(gè)重要課題和方向。
　　傳統(tǒng)的味源搜索機(jī)器人上只安裝氣體檢測(cè)裝置，依靠氣體濃度的梯度信息來(lái)導(dǎo)航。但是氣體的擴(kuò)散受到自然環(huán)境(風(fēng)、雨等

2、)的影響并不規(guī)律，如果單單依靠氣體信息即使配合優(yōu)秀的算法從發(fā)現(xiàn)泄漏到判定泄漏位置也需要很長(zhǎng)時(shí)間。在綜合分析了各類氣體泄漏檢測(cè)方法后，決定將具有靈敏度高、速度快特點(diǎn)的超聲檢測(cè)技術(shù)融入到傳統(tǒng)的機(jī)器人氣體檢測(cè)裝置中，實(shí)現(xiàn)冗余檢測(cè)，幫助機(jī)器人盡快的發(fā)現(xiàn)泄漏，從而縮短泄漏源搜尋時(shí)間。
　　另外研究者自制的氣體檢測(cè)裝置中，氣體傳感器一般按照機(jī)器人的特定結(jié)構(gòu)布置，不宜變化，通用性不強(qiáng)。市場(chǎng)上的商用檢測(cè)儀成本高，且一般沒(méi)有與機(jī)器人通訊的接口，無(wú)

3、法傳送數(shù)據(jù)給上位機(jī)。課題中通過(guò)將傳感器及信號(hào)處理系統(tǒng)模塊化，減小了體積，在外形上設(shè)計(jì)了機(jī)械接口和通訊接口，便于其加載到不同的機(jī)器人上。
　　本氣體泄漏檢測(cè)系統(tǒng)主要運(yùn)用傳感器技術(shù)與信號(hào)處理技術(shù)，細(xì)分為氣體信息采集，超聲信息采集和主控三個(gè)模塊。其中氣體信息采集模塊與超聲信息采集模塊互不干擾，通過(guò)軟件控制可單獨(dú)工作，也可聯(lián)合工作，實(shí)現(xiàn)冗余檢測(cè)。主控模塊接收到另外兩個(gè)模塊傳送來(lái)的信號(hào)，在對(duì)數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單處理后將其傳送到機(jī)器人上位機(jī)并通過(guò)液晶顯