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公开(公告)号：CN112989636A
公开(公告)日：2021-06-18
申请号：CN202110445423.4
申请日：2021-04-23
Applicant: 南京工业大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/20
Abstract: 本发明公开了一种基于二维Kernel DM+V算法的稳态环境参数场重建优化算法，该算法属于环境监测、控制领域，目的在于解决空间中环境参数稳态分布的可视化问题。该算法利用局部风信息优化了测量点处环境参数对周围环境的影响权重。值得说明的是：本算法解决了过去Kernel DM+V/W算法在测量点上风区和下风区权重分配一致的问题，明显改善了重建环境参数场的效果，并提供了一种利用局部风信息的新思路。本发明与利用传统的应用CFD仿真模拟环境参数场相比无需考虑简化问题，也不需要精确的边界条件，并且计算速度大幅度提高，能实现可视化的稳态分布空间环境参数。
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公开(公告)号：CN113240804A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110329676.5
申请日：2021-03-26
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于改进的二维稳态Kernel DM+V/W的分布地图构建方法，包括以下步骤：1)根据预测的环境平面划分网格单元；2)通过计算优化的高斯核函数，得到每个环境参数传感器对每个网格单元的权重值；3)将每个网格单元的所有权重值进行累加，得到每个网格单元的综合权重值；4)计算每个网格单元的积分加权值；5)计算每个网格单元的置信值；6)计算每个网格单元的预估均值，得到均值在整个区域内的分布状况；7)为了更好的指示高波动区域，计算出每个网格单元的方差值，完成分布地图构建。本发明提供的基于改进的二维稳态Kernel DM+V/W的分布地图构建方法在相同环境参数传感器数量和布置方式下，更加充分的利用局部风速信息，提高了分布地图构建的准确性。
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公开(公告)号：CN118410458A
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202410571161.X
申请日：2024-05-09
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明提供了一种融合源接近度指标和流场信息的多机器人溯源方法，用于克服现有溯源技术中存在溯源效率低、算力资源需求大以及容易陷入局部极值区的问题。所述溯源方法基于多机器人系统，以鲸鱼优化算法(IWOA)作为其理论基础，融合源接近度指标Bout和流场信息。目前多机器人溯源方法主要包括基于污染物浓度方法和综合浓度、峰值和频率的方法，前者算力资源需求小，但难以持续跟踪污染物以定位源；后者显示出了优越的源指示和逃离局部极值区的能力，但算力资源需求大。本方法通过分析瞬时浓度信号幅度持续上升的部分，节约了机器人算力资源，并利用流场信息修正机器人溯源方向，增加机器人脱离局部极值区的概率，提高了污染源定位的精度和效率。
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公开(公告)号：CN113295214A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110668928.7
申请日：2021-06-16
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种面向室内三维多环境参数浓度场的场重建机器人。所述场重建机器人包括机器人移动机构、供电模块、支撑机构、数据采集模块。所述机器人移动机构用于移动、自主定位、避障、路径规划以及与外部设备信息交互；所述机器人的供电模块用于为机器人各机构提供能源；所述支撑机构用于构成所述场重建机器人垂直方向上的外形框架；所述数据采集模块用于采集空间中的风信息和多种环境参数的浓度信息，其中包括环境参数浓度监测模组控制模块、风信息监测模组和环境参数的浓度监测模组。本发明提供了一种自主开发的，可实现在复杂的真实室内环境中自主巡检、实时采集室内不同高度处的多种环境参数、并动态更新室内环境参数分布的场重建机器人。
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公开(公告)号：CN117615451A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311542113.X
申请日：2023-11-17
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明提供一种融合源特征指标的室内多机器人源定位系统及方法。源特征指标是一种能够反映与源位置距离的指标。所述室内多机器入源定位系统由多台用于环境参数采集的移动机器人和一台远程计算机组成，采用远程计算机与每台机器人通过无线网络单独通信、远程计算机共享信息的通信策略；所述室内多机器人源定位方法基于结合逆风项的改进粒子群优化算法，融合源置信度(Source Confidence，SC)的源特征指标，并结合所述源定位系统定位室内污染源。本发明降低了系统的复杂度、提高了容错率，同时提高了多机器人的运行效率；弥补了粒子群优化算法容易过早陷入局部极值区域的不足；融合源置信度SC使得机器人在湍流环境下能更加有效地辨别源的精确位置。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117405831A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311153987.6
申请日：2023-09-07
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明提供一种适用室内微风环境的单机器人污染源定位系统及方法，用于解决现有的单机器人源定位方法存在成功率和定位效率较低，且在室内微风环境无法持续追踪烟羽的问题。所述源定位系统由远程计算机和搭载有气体传感器、激光测距雷达、工控机的移动机器人两部分组成，所述源定位方法基于所述污染物源定位移动机器人，通过传感器对污染源进行定位。本发明采用结合源特征值指标的Hex‑path算法作为烟羽追踪算法，使用单机器人系统进行污染物源定位，与多机器人方法相比，单机器人方法易于实现、成本低且不需要考虑机器人之间的同步和避障问题，具有更快的响应速度和更高的实时性。
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公开(公告)号：CN113190016A
公开(公告)日：2021-07-30
申请号：CN202110562170.9
申请日：2021-05-21
Applicant: 南京工业大学
IPC: G05D1/02
Abstract: 本发明涉及了一种用于洁净室的移动机器人检测系统与方法。所述移动机器人检测系统与方法包括移动机器人系统、装载在机器人上的调高组件系统和外部终端设备中的远程服务控制系统。移动机器人系统用于移动、供能、自主规划路径和信息交互；调高组件系统用于控制检测组件在高度方向上的移动；远程服务控制系统用于控制机器人的移动、路径规划和算法之间的切换。本发明所述的机器人检测系统与方法实现了在机器人自主在洁净室内不同高度上的空间点进行检测，在检测的过程中不仅能够将检测的数据可视化，在检测出异常数据后，机器人由巡检模式切换为溯源模式，定位污染源的位置，为及时处理污染物提供保障。
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公开(公告)号：CN117593165A
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202311541966.1
申请日：2023-11-17
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于ISurge算法的单机器人空气污染物溯源方法。由于在通风环境中气流信息无规则剧烈波动，空气污染物的扩散和浓度分布毫无规律，因此空气污染物的溯源具有极大的挑战性。目前针对污染物溯源主要有固定传感器网络法与机器人嗅觉法，后者由于其高效、适应性强等特点被广泛应用。然而目前单机器人溯源方法在通风环境中容易丢失烟羽且成功率及搜索效率低，为此，本发明综合利用了浓度信息与气流信息，通过机器人执行ISurge算法计算移动方向，搜索烟羽并持续跟踪烟羽向污染物释放源靠近；之后机器人通过浓度极大值法来确认是否找到源。本发明采用的ISurge算法提高了机器人在通风环境下的溯源成功率与效率，有效避免机器人陷入局部最优的问题。
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公开(公告)号：CN216410255U
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202121339818.8
申请日：2021-06-16
Applicant: 南京工业大学
Abstract: 本发明公开了针对室内三维多环境参数场重建的移动机器人。所述场重建机器人包括机器人移动机构、供电模块、支撑机构、数据采集模块。所述机器人移动机构用于移动、自主定位、避障、路径规划以及与外部设备信息交互；所述机器人的供电模块用于为机器人各机构提供能源；所述支撑机构用于构成所述场重建机器人垂直方向上的外形框架；所述数据采集模块用于采集空间中的风信息和多种环境参数的浓度信息，其中包括环境参数浓度监测模组控制模块、风信息监测模组和环境参数的浓度监测模组。本发明提供了一种自主开发的，可实现在复杂的真实室内环境中自主巡检、实时采集室内不同高度处的多种环境参数、并动态更新室内环境参数分布的场重建机器人。
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公开(公告)号：CN210719534U
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201921029580.1
申请日：2019-07-02
Applicant: 南京工业大学
IPC: G01M3/02
Abstract: 本实用新型公开了一种模拟储存危险气体容器泄漏的发生装置。该发生装置包括依次连接控制信号发生器、驱动装置、气泵装置、锥形瓶容器、水浴加热装置、气体喷嘴、第一外部电源和第二外部电源。控制信号发生器用于根据储存危险气体容器泄漏特性曲线输出对应控制信号，驱动装置用于依据控制信号改变输入电流控制电机功率，气泵装置用于按照特定的特性曲线释放气体，锥形瓶容器用于盛放模拟危险物质，水浴加热装置用于加热酒精，气体喷嘴用于均匀释放酒精气体。本专利依据储存危险气体容器泄漏特性曲线来释放酒精气体，为此类定位储存危险气体容器泄漏源头的实验研究，提供一种易于实现的、无危害的、模拟效果显著的发生装置。
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