随着世界工业化进程的加快和国民经济的日益发展,石油化工行业逐渐成为了国家的重要支柱产业之一。但此类企业在生产过程、运输以及仓储过程中一旦发生泄漏、爆炸,原料和产品易挥发和弥散,常常带来巨大的人员伤亡和财产损失。本论文依据天津市“面向危化品仓储泄漏巡检的全向移动机器人系统研究及应用示范”(15ZXZNGX00080)项目,设计了一套基于嗅觉信息的全向移动机器人平台,可以实现在危化品仓储环境下进行常规巡检和泄漏源的搜寻工作。本论文的主要工作与创新性成果如下:1.对常见的气体扩散模型进行了总结,利用MATLAB软件对气体扩散模型进行仿真分析,利用FLUENT软件对危化品仓储环境进行建模,借助仿真环境分析了危化品仓储环境下有毒气体扩散的规律和主要的影响因素。2.设计了一套新的基于进化梯度算法的仿生搜索策略,融合了趋化性和趋风性两种策略,可利用全向移动机器人作为载体来实现仓储环境下的泄漏源搜寻和气味源定位。3.针对危化品仓储环境下泄漏监测手段的不足,设计了一套基于麦克纳姆轮的全向移动嗅觉机器人,机器人利用搭载的气体传感器、风速风向传感器、避障传感器等感知外界环境信息,进行泄漏源的搜寻和定位工作,并实时将巡检信息传输到监控指挥中心,实现仓储区域内信息的存储、显示、预警,也可为事故发生时的应急救援决策提供依据。4.在模拟的室内仓储实验环境下对设计的全向移动嗅觉机器人进行泄漏源搜寻和定位的实验,通过实验结果检验了机器人泄漏源搜寻策略的成功率。综上所述,本文针对危化品仓储环境,设计了一款面向危化品仓储环境的全向移动嗅觉机器人,提出了一种新的基于主动嗅觉的泄漏源搜索算法,并搭建实验平台验证了搜索算法的可行性。