中文摘要：

移动机器人嗅觉定位的研究始于二十世纪九十年代，它集成了智能技术、传感器及信息处理技术、仿生学、控制科学、计算机科学、流体力学等多种学科的知识。研究的目标是基于机器人及其传感系统探测并最终确认环境中某种气味/气体的源头，它在危险环境探索、灾难营救、有毒有害气体泄漏源查找等诸多方面均有着潜在的应用前景。 本课题将研究基于工程理论的机器人嗅觉的搜寻定位技术。主要包括以下研究内容:自主追踪气味的相关理论研究,追踪算法软件的编制、调试和可靠性测试,追踪算法的计算机仿真模拟,在陆地和水中两种不同环境下的调试、验证算法。

结论摘要：

使用人工嗅觉探测化学羽状物信息，指导机器人进行搜索、追踪等一系列行为的嗅觉搜索与定位技术是近年来研究的热点。机器人技术，传感器技术以及人工智能技术的发展为这一领域的研究提供了条件。 本项目围绕机器人在湍流环境下对化学羽状物追踪定位问题进行了深入的研究。主要研究内容包括: 1、研究了化学羽状物定位技术中的仿真技术，通过参考国外二维化学羽状物仿真方法，使用基于单方程模型的雷诺方程求解流场，建立二维化学羽状物的仿真平台。2、对基于人工势场理论的化学羽状物定位方法进行研究，针对人工势场理论在化学羽状物定位技术研究中并未得到实验验证的情况，对人工势场理论在实验条件下的应用进行了深入的研究，设计了实验条件下基于人工势场理论的任务规划器。3、使用装配了嗅觉传感器的机器人在室内以及水中进行了基于人工势场理论的羽状物源头搜索实验，对实验结果进行详细的分析。 研究结果表明，本项目提出的基于人工势场的追踪羽状物方法在真实环境下具有良好的适用性，以及较高的成功率，能够实现机器人在实际复杂环境下对羽状物的有效追踪及其源头的定位。