使用粒子过滤器查找户外气味源

嗅觉机器人能够有效用于寻找有毒气体源、毒品、被埋人员或隐藏的地雷。与嗅探犬相比，机器人最大的优势在于它们可以进入危险区域，并且具备快速部署和降低成本的潜力。

当前，关于嗅觉机器人的研究主要集中在受控实验室环境中。然而，Li等人希望探索如何在风力变化且可能剧烈的户外环境中定位气味源。为此，他们开发了一种基于粒子滤波器的新算法，以追踪气味源的位置。

实验过程

实验使用了一款配备气体传感器、风速计和电子罗盘的两轮机器人。该机器人被放置在10米×10米的户外区域中，任务是寻找含有液体乙醇的加湿器（气味源）。为了找到气体气流，机器人会以螺旋形方式移动。当检测到气体时，机器人会执行跟踪气流的策略，以收集更多关于气味源的信息。下方的视频展示了机器人的行动（上方）和所使用的粒子滤波算法（下方）。

研究结果

研究结果表明，粒子滤波方法非常适合在复杂的户外环境中进行气味源定位，并在性能上优于基于贝叶斯推断的方法。