随着机器人技术的发展,机器人的应用领域越来越广。人们对机器人的智能程度要求也越来越高,希望它们不仅能够在生产车间环境下完成大规模的装配任务,而且还可以在室内外感知环境并完成复杂的任务。因此对机器人感知能力的研究愈显得重要。现在对机器人的感知能力的研究主要集中在触觉、视觉和听觉,出现了能看的、能听的甚至能说话的机器人。但是对机器人的嗅觉的研究和应用则相对较少。而具有嗅觉功能的机器人可以替人类完成很多高危险的工作,如进入毒气场搜寻毒气源,寻找地雷,查找管道的泄漏点等。本文介绍了机器人嗅觉系统以及嗅觉机器人的发展现状,通过对生物的嗅觉机理以及对生物搜寻气源方式的研究,总结归纳了嗅觉机器人的工作原理和结构。介绍了传感器信号的预处理算法和模式识别技术和几种常用气源搜寻策略。根据以上理论,设计了以传感器阵列和单片机为核心的嗅觉机器人的硬件系统。同时为系统程序设计了流程图,编制了驱动程序。接着利用实验装置,采集了传感器阵列的定量输出信号,根据BP神经网络的相关理论,利用样本信号对网络进行了训练和验证,结果基本满足要求;随后根据网络各层的权值和阈值,将网络移植到单片机中。最后选用机械本体和硬件系统组合,构建了嗅觉机器人系统,并根据半随机搜寻策略编制了软件。