人工肺-嗅觉系统集成与混合气体识别方法

作     者：杨胜男 吴伟国 YANG Shengnan;WU Weiguo

作者机构：哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2017年第49卷第1期

页      面：53-59页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：机器人系统与技术国家重点实验室自主课题(SKLRS200802A04) 

主　　题：人工肺 嗅觉系统 混合气体 遗传算法 级联BP神经网络 

摘      要：针对仿人机器人的嗅觉及多种混合气体识别问题,提出一种人工肺-嗅觉系统(HAL&OS-I)及基于主动呼吸的气体识别方法.该系统硬件主要集成了微型真空泵、酒精/硫化氢/氨气/烟雾/甲烷5种气体传感器、单片机以及信号采集与处理电路;分别用K-均值聚类分析法、遗传算法结合神经网络(GA+BP)、三级级联神经网络(GA+3BP)进行了5种单一气体及4种混合气体的识别实验,结果表明:GA+BP算法仅对5种单一气体识别率达到90%以上,加入混合气体后识别率较低;GA+3BP算法除对硫化氢和烟雾的混合气体识别率为70%以外,对其余8种气体识别率均在90%以上,表明GA与多级级联BP神经网络相结合方法对多种单一及混合气体具有较高的识别率.