研究学者们通过对大自然界中的生物进行观察,发现有许多的生物利用空气中的化学物质即气味来搜索猎物、食物及配偶等。此外,随着工业经济的快速发展,人类面临着工业快速发展所带来的环境问题,如工业有毒气体泄漏、排放导致的大气污染、生态环境破坏。同时全球各国还面临着恐怖袭击、易燃易爆物、重大火灾等事故问题。为此,研究可以帮助人类在复杂艰苦环境下,进行火灾搜救、清除爆炸物、地震救援及检测违禁品等任务的特种机器人,具有重要的科学研究意义和实际应用价值。目前,研究利用移动机器人进行化学羽流追踪已成为该研究领域的热点,且取得了一定的研究成果。但是,目前研究人员利用单一嗅觉传感器或风向传感器来设计羽流源搜索策略,加之传感器性能、气体流动规律等因素影响了羽流追踪的效果。为了更好消除这些影响因素,提高化学羽流追踪的准确性。因此,本文对基于多源信息融合的机器人化学羽流追踪方法进行了研究。本论文在新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(编号2016D01C032)资助下,针对多源信息融合的机器人化学羽流追踪开展研究,其主要工作有:1)为了提高化学羽流追踪的效果,本文采用多种传感器,并运用多信息融合技术对传感器采集的数据进行融合,提出了基于多源信息融合的机器人化学羽流追踪方法。建立了机器人CPT的多源信息融合模型,采用模糊积分融合算法对多种传感器信息进行融合,实现机器人化学羽流追踪。其中对化学浓度传感器、视觉传感器及红外避障传感器的数据进行处理提取特征;同时对模糊隶属度进行确定,利用融合规则确定目标的模糊置信度,为机器人对化学羽流源的定位判定提供支持。(2)设计出基于规则的机器人CPT智能决策系统,通过对化学羽流追踪规则、知识及推理机制的设计,使移动机器人面对不同环境情况,能自主决策执行相应的追踪行为,包括化学羽流搜寻、追踪及羽流源确认过程。(3)将视觉信息融合到化学羽流追踪过程中,建立了基于颜色模型的化学羽流源知识库,并通过对化学羽流源进行颜色特征提取,得到了基于HSV颜色模型的9个颜色特征向量及图像匹配的最小阈值。同时,我们设计了化学羽流源模型库,为机器人进行化学羽流源的判定提供支持。(4)进行了二维空间CPT机器人的总体设计,设计了CPT机器人硬件电路及软件程序,给出了双H桥路电机驱动控制的硬件电路图。研究了各个功能模块并给出了驱动流程图,编写了驱动程序。此外,对三维空间CPT机器人进行了初步的探索,研究了三维空间CPT机器人自主追踪行为原理模型,探讨了三维空间CPT机器人的结构和硬件构成。(5)对多源信息融合的机器人化学羽流追踪策略进行实验验证,依据多源信息融合的机器人化学羽流追踪策略的要求,设计了实验方案,搭建了实验平台,并以Arduino IDE为开发环境进行编译调试,通过实验验证,化学羽流源位置误差?e是0.16,验证了基于多源信息融合的机器人化学羽流追踪策略的准确性、可行性、有效性。