振动识别轮地作用分类

一种不依赖轮速的振动识别方法，让行星车在硬地、碎石和沙地间自动切换地面力学模型并辨识地形参数。

Lv, Fengtian · 李楠 · Gao, Haibo · 丁亮 · 邓宗全 · 于海涛 · 刘正

Sensors 2023

参数信息

硬地地形相对误差

16 %

碎石地形相对误差

12 %

沙地地形相对误差

9 %

技术优势

适应多种地形

根据地形的软硬程度自动切换最合适的地面力学模型，使行星车在各种表面上都能准确辨识参数。

识别不受车速影响

振动特征经过无量纲化处理，在任意行驶速度下都能正确识别轮地作用类别，无需针对速度重新标定。

辨识误差低

使用辨识出的地形参数估计轮地作用力，相对误差可控制在9%–16%以内，满足高保真仿真和控制需求。

应用场景

• 轮式移动机器人：让轮式机器人在不同地面自动调整控制模型，提升通过性。
• 星球探测车：行星车无需人工干预即可切换地面模型，适应未知地形。
• 行星探索：为行星探索任务提供更准确的轮地作用力估计，提高仿真保真度。
• 车辆地面力学：为地面力学模型选择提供依据，辅助工程车辆设计。