基于转矩分配的巡检机器人爬坡能力优化方法研究
杨智勇1
章子玉1
张常进1
张超1
段桦2
1.湖北工业大学 农机工程研究设计院 湖北省农业机械工程研究设计院,武汉 4300682.湖北工业大学 机械工程学院,武汉 430068
摘要：[目的]针对高压输电线路巡检机器人爬坡易打滑、环境适应性不足的问题,提出一种前后行走轮电动机实时自适应转矩分配方法,以提升机器人爬坡能力与运行稳定性.[方法]首先,建立机器人匀速爬坡静力学模型,推导前、后轮驱动力矩与爬坡角度的映射关系;其次,设计匹配重力负载的双电动机驱动转矩分配系统;最后,构建基于模糊神经网络比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)算法的控制系统,实时修正前、后轮驱动转矩,将滑转率控制在0.2以内.[结果]仿真与试验结果表明,该方法使机器人最大爬坡角从15°提升至30°;相较于模糊PID和传统PID控制,模糊神经网络PID控制的响应速度分别提高88.33%与89.14%,超调量分别降低77.35%与82.50%;坡度0°～30°时,行走轮滑转率均小于0.2,满足巡检作业要求.
关键词：巡检机器人爬坡滑转率转矩分配模糊神经网络PID
分类号：TP242(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(51907055)湖北省科技创新人才计划项目(2023DJC092)湖北省教育厅中青年项目(Q20191404)
论文发表日期：2026-02-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 120-128 )
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