1.一种基于移动机器人的气体泄漏源追踪定位方法,其特征在于按照以下步骤进行:S1:机器人预先获取巡检区域地图和巡检目标气体,并启动与巡检目标气体对应的电子鼻组件的M个气体传感器组;
S2:机器人巡航的同时实时获取搭载的M个气体传感器组的检测信号,根据检测到目标气体的时间,确定目标气体泄漏点的追踪方向、标定气体传感器和辅助标定气体传感器;
S21:机器人巡航的同时实时获取搭载的M个气体传感器组的检测信号,当M个气体传感器组中任意一个气体传感器检测到目标气体时,机器人停驻,并持续进行检测信号获取;
S22:当首次有相邻2m+1个气体传感器检测到目标气体后,m≥1;则将该2m+1个气体传感器作为标定气体传感器;
S23:根据2m+1个标定气体传感器的位置与朝向,确定目标气体泄漏点的追踪方向;
S24:机器人根据目标气体泄漏点的追踪方向调整其自身姿态,使机器人正面朝向目标气体泄漏点的追踪方向,并确认新的2m+1个标定气体传感器;
新的2m+1个标定气体传感器为机器人正面侧的气体传感器;
S25:根据2m+1个目标气体传感器位置关系选定2个辅助标定气体传感器;
其中,2个辅助标定气体传感器为与2m+1个目标气体传感器中两端部的目标气体传感器临近的气体传感器;
S3:机器人以当前位置为追踪起点,朝向追踪方向,进行停驻检测;
S4:机器人获取所有所述标定气体传感器、辅助标定气体传感器的检测结果,判断是否找到泄漏源;若是,将当前位置作为目标气体泄漏源位置并输出;否则进入步骤S5;
具体为,判断是否找到泄漏源的条件为当检测到的目标气体浓度大于等于预设泄漏源阈值找到泄漏源后,根据气体羽流浓度的波动频率对泄漏源方位进行定位,定位方式为:当选择的响应速度快的目标气体传感器计算气体羽流浓度的波动频率时,设定检测周期为T1,T1大于等于t1秒;设定气体羽流浓度的波动频率最低阈值,将目标气体传感器检测到气体羽流浓度的波动频率超过最低阈值且为最大值所对应的方位作为泄漏源方位;
当选择的响应速度慢的目标气体传感器计算气体羽流浓度的波动频率时,设定检测周期为T2,T2小于t2秒;设定气体羽流浓度的波动频率最高阈值;将目标气体传感器检测到气体羽流浓度的波动频率低于最高阈值且为最小值所对应的方位作为泄漏源方位;
S5:机器人对所有所述标定气体传感器、辅助标定气体传感器的检测结果进行分析得到下一次停驻检测位置和导航路线;
S51:对2m+1个标定气体传感器、2个辅助标定气体传感器进行编号;
S52:机器人比较2m+1个标定气体传感器的测量值,锁定测量值最高的标定气体传感器;
S53:机器人计算测量值最高的标定气体传感器与临近目标气体传感器或者辅助标定气体传感器之间的临近差值;
S54:机器人将两个临近差值进行作差比较后,得到气体浓度落差差值,将该气体浓度落差差值与移动方位决策阈值做比较,若超出移动方位决策阈值,则机器人将朝向临近差值较高的标定气体传感器移动方向锁定为检测移动方向;否则将测量值最高的标定气体传感器方向锁定为检测移动方向;
S55:机器人根据检测移动方向和巡检区域地图,在巡检区域地图导航路线上锁定下一次停驻检测位置。
S6:机器人以当前位置为起点、下一次停驻检测位置为终点,进行路线导航得到机器人移动路线;
S7:机器人按照移动路线移动到S5得到的停驻检测位置,并使机器人朝向追踪方向,获取所有所述标定气体传感器、辅助标定气体传感器的检测结果后返回S4。
2.根据权利要求1所述的基于移动机器人的气体泄漏源追踪定位方法,其特征在于:所述机器人包括主控制器,所述主控制器内设置有气体泄漏源追踪定位模块和自动导航模块;所述气体泄漏源追踪定位模块用于对气体传感器信号进行信号处理,实现羽流发现、追踪和气源定位;
所述主控制器连接有触摸显示屏、激光雷达组件、麦克风组件、扬声器组件、深度摄像头组件、超声传感器组件、光电传感器组件、电子鼻组件、编码器IMU、减速电机组件、存储器;
所述电子鼻组件设置有至少一类气体传感器组,每一类气体传感器组的至少包括M个气体传感器并均匀地安装在机器人上;
所述存储器内保存有巡检区域地图。
3.根据权利要求2所述的基于移动机器人的气体泄漏源追踪定位方法,其特征在于:每一组所述气体传感器组安装在气体罩内,所述气体罩单向开口,其开口方向朝向远离机器人方向;
M个所述气体传感器组排列呈阵列状;
每一组气体传感器组至少包括一类气体传感器。
4.根据权利要求1所述的基于移动机器人的气体泄漏源追踪定位方法,其特征在于:当机器人获取到工厂布局地图后,根据工厂布局地图进行预跑后,得到巡检区域地图;
当机器人发现疑似气体后,对巡检区域地图进行栅格划分,并确定每一个栅格中心坐标;
下一次停驻检测位置为检测移动方向的第一个栅格;
所述巡检区域地图至少包括所有栅格中心坐标、巡检区域设备标识。
5.根据权利要求4所述的基于移动机器人的气体泄漏源追踪定位方法,其特征在于:m=8,所述电子鼻组件的8个气体传感器组,每一组包括一个气体有无传感器和一个浓度值大小检测传感器;8个气体传感器组按照一圈正方形矩阵布置。
6.根据权利要求1所述的基于移动机器人的气体泄漏源追踪定位方法,其特征在于:所述气体传感器检测的测量值为一个检测周期tmeasure内获取的测量浓度平均值,每个所述标定气体传感器临近的气体传感器包括2个气体传感器,且至少包括一个标定气体传感器。
7.根据权利要求1所述的基于移动机器人的气体泄漏源追踪定位方法,其特征在于:机器人上的所有气体传感器周期性获取气体传感器采集的信号,结合每次采集的坐标位置和对应的气体浓度,在巡检区域地图进行气体浓度显示,形成巡检区域气体浓度地图。