危化品仓库安全巡检机器人系统设计与实验研究

来源：南京信息工程大学学报·自然科学版杂志2021年第3期北京时间：

作者：包加桐

单位：包加桐,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州, 225300;东南大学 仪器科学与工程学院, 南京, 210096,丁豪,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州, 225300,王国田,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州, 225300,唐鸿儒,扬州大学 电气与能源动力工程学院, 扬州, 225300,宋爱国,东南大学 仪器科学与工程学院, 南京, 210096

摘要：为丰富高校危化品仓库的安全检查手段与提升应急响应能力，设计与实现了一种巡检机器人系统.首先在差速驱动的四轮移动底盘上集成里程计、单线激光雷达、带云台的彩色夜视与热成像相机、环境监测传感器套件等，构建巡检机器人移动平台.其次，融合里程计与激光雷达数据实现机器人同时定位与建图、巡检路径自定义与跟随.在巡检点处，利用图像关联分析对预定义的待观测物品进行定位及热成像测温.在巡检过程中，利用热成像相机与环境监测传感器实时感知环境参数并形成热力图轨迹，同时基于先验知识检测热图像中出现的入侵者.基于机器人操作系统集成相关算法及使用NodeJS开发远程人机交互Web系统.在真实环境下开展了有光照条件和无光照条件下的自主巡检实验，实验结果证实本文方法与系统可以满足高校危化品仓库安全巡检要求.

关键词：巡检机器人;危化品仓库;安全检查;热成像;环境监测

基金资助：国家自然科学基金（61806175）；扬州大学2020年校青蓝工程资助项目；中国高等教育学会高等教育科学研究十三五规划课题2019年度实验室管理专项课题（2019SYSYB06）；全国高校实验室工作研究会农业高校分会2019年研究课题（NYSY1901）