文献类型：期刊文章

作　　者：井涛[1] 杨子祯[1] 孟庆浩[1]

JING Tao;YANG Zizhen;MENG Qinghao(Institute of Robotics and Autonomous Systems,School of Electrical and Information Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China)

机构地区：[1]天津大学电气自动化与信息工程学院机器人与自主系统研究所,天津300072

出　　处：《机器人》

基　　金：国家自然科学基金(61573253);国家重点研发计划(2017YFC0306200)。

年　　份：2021

卷　　号：43

期　　号：3

起止页码：308-320

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2020、CSCD、CSCD2021_2022、EI、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为便于开展气味源定位或烟羽建图等研究,设计了3维机器人主动嗅觉仿真平台RAOS(robot active olfaction simulator).RAOS围绕旋翼无人机主动嗅觉研究进行设计,同时支持地面移动机器人仿真,主要包括3维场景、机器人、风场、气味扩散及传感器仿真5部分.通过CAD(computer aided design)软件生成3维场景并导入仿真平台;采用CFD(computational fluid dynamics)软件仿真环境自由风场;基于旋翼无人机气动嗅觉效应模型仿真尾流诱导风场,并利用全连接网络近似计算诱导风场以提高计算实时性;结合CFD环境风场和烟丝扩散模型对气味扩散过程进行仿真;同时提出了简化的TDLAS(tunable diode laser absorption spectroscopy)传感器仿真模型.为验证仿真环境与真实环境中气味扩散过程的一致性,提出利用弗雷歇距离和推土机距离2个指标分别定量地描述气味扩散轮廓和气味浓度分布的相似性,结合KS(Kolmogorov-Smirnov)检验进行一致性判定.通过与实物实验及风洞数据对比,验证了RAOS平台仿真烟羽与真实环境烟羽扩散分布的一致性,可为3维环境主动嗅觉研究提供一致、可重复的仿真环境.

关 键 词：主动嗅觉仿真  旋翼无人机 气动嗅觉效应  仿真验证

分 类 号：TP24]