摘要
本发明提出了一种管廊挂轨巡检机器人自适应控制方法、系统及机器人,该方法包括以下步骤:通过多源传感器融合获取机器人运动状态参数;建立包含爬坡动力学模型、弯道离心补偿模型和能量回收模型的三维复合动力学模型;基于扩展卡尔曼滤波器对机器人位姿状态进行预测估计,生成前馈控制量、采用前馈‑反馈复合控制算法;根据实时轨道曲率半径R和坡度θ动态调整PID参数,生成驱动电机的扭矩指令;执行再生制动能量回收等步骤。本发明可显著提高管廊巡检机器人在工作过程中运行的稳定性及可靠性,具体包括改善了机器人在爬坡过程中突变失稳,极大的降低了弯道通过时的机器人抖动程度,同时还降低了能耗,延长了巡检机器人的续航能力。
技术关键词
扩展卡尔曼滤波
多源传感器融合
复合控制算法
执行再生制动
运动状态参数
机器人位姿
PID控制器
管廊巡检机器人
传感器阵列
轨道
能量管理模块
空气阻力系数
电流采样单元
重载功能
运动控制模块
超级电容组
IGBT模块
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气体浓度传感器
扩展卡尔曼滤波器
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传感器阵列
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PID控制器
扩展卡尔曼滤波器
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