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龙图腾网获悉台州学院申请的专利一种管道机器人姿态稳定控制方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120973038B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511502845.5，技术领域涉及：G05D1/49；该发明授权一种管道机器人姿态稳定控制方法及系统是由刘伟;肖磊;徐文;舒小乐;黄津津;尚宇豪;王心昊;陆清设计研发完成，并于2025-10-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种管道机器人姿态稳定控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种管道机器人姿态稳定控制方法及系统，涉及姿态控制技术领域，本发明获取机器人在管道弯道中的速度数据、弯道曲率数据和每个车轮的滚转角，并进行分析确定管道机器人每个车轮处的等效离心力；设置极限滚转角，并确定安全余量，根据安全余量确定执行减速策略或补偿策略，基于等效离心力确定离心力不平衡度，进而确定离心补偿力矩；获取综合滚转角和抖动补偿力矩，以反向补偿力矩，通过给车轮施加扭矩的方式对每个车轮施加反向补偿力矩；对执行补偿策略的效果进行验证，若不合格则执行减速策略。

本发明授权一种管道机器人姿态稳定控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种管道机器人姿态稳定控制方法，其特征在于，具体步骤包括： 步骤1：获取机器人在管道弯道中的速度数据、弯道曲率数据和每个车轮的滚转角，并进行分析确定管道机器人每个车轮处的等效离心力； 步骤2：设置极限滚转角，并基于极限滚转角和滚转角确定安全余量，根据安全余量确定控制策略，所述控制策略是减速策略或补偿策略，若采用补偿策略，则进行步骤3，若采用减速策略，则进行步骤5； 步骤3：基于所有车轮处的等效离心力确定离心力不平衡度，进而确定离心补偿力矩；基于车轮的滚转角确定管道机器人的综合滚转角，获取管道机器人抖动加速度，基于抖动加速度确定抖动补偿力矩，基于车轮与弯道中心的位置关系、离心力不平衡度、离心补偿力矩、综合滚转角、抖动加速度和抖动补偿力矩确定每个车轮的反向补偿力矩，通过给车轮施加扭矩的方式对每个车轮施加反向补偿力矩； 步骤4：测量执行补偿策略后管道机器人的抖动加速度，并与执行补偿策略前的抖动加速度进行比较，根据比较结果判断补偿策略是否合格，若不合格则进入步骤5； 步骤5：设置减速步长和离心迭代终止条件，按照减速步长对当前速度进行减速迭代，若满足离心迭代终止条件，则将管道机器人的速度减至迭代终止时的速度；若在预设的迭代次数内都不满足离心迭代终止条件，则将管道机器人速度减半； 基于车轮在管道中的位置将车轮分为内侧车轮和外侧车轮，将管道机器人靠近管道弯道中心的一侧的车轮称为内侧车轮，并将管道机器人远离管道弯道中心的一侧的车轮称为外侧车轮； 计算离心力不平衡度的逻辑为：对所有车轮的等效离心力进行分析，以得到离心力不平衡度； 计算离心力不平衡度的公式为： 其中，为管道机器人的离心力不平衡度，为管道机器人第i个车轮的权重，为车轮总数，为管道机器人第i个车轮受到的等效离心力，具体权重设置的依据为：若车轮为外侧车轮，则将权重设为1，若车轮为内侧车轮，则将权重设为-1； 所述抖动加速度为最近一个控制周期内的最大抖动加速度； 计算抖动补偿力矩的公式为： 为管道机器人的抖动补偿力矩，为管道机器人的抖动加速度在管道机器人运动方向的分量，为车轮半径，为管道机器人的质量； 所述离心补偿力矩为第一离心补偿力矩或第二离心补偿力矩，且第二离心补偿力矩大于第一离心补偿力矩，预设离心力不平衡度阈值，若离心力不平衡度小于离心力不平衡度，则使用第一离心补偿力矩作为离心补偿力矩，若离心力不平衡度不小于离心力不平衡度阈值，则使用第二离心补偿力矩作为离心补偿力矩； 若综合滚转角偏向弯道外侧，则对内侧车轮施加离心补偿力矩和抖动补偿力矩之和大小的反向补偿力矩，对外侧车轮施加抖动补偿力矩大小的反向补偿力矩； 若综合滚转角偏向弯道内侧，则对内侧车轮和外侧车轮施加抖动补偿力矩大小的反向补偿力矩； 获取执行补偿策略后的管道机器人的抖动加速度，若管道机器人抖动加速度小于执行补偿策略之前的抖动加速度，则判断补偿策略合格，反之，则补偿策略不合格。

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