大型构件攀爬机器人

变曲率面无偏轨迹跟踪

在变曲率表面上实现无偏且高精度的轨迹跟踪，无需依赖精确运动学模型即可补偿滑移与约束扰动。

Ke, Tan · 龚泽宇 · 陶波 · Zhang, Yuhao · Ying, Shi · Gu, Zhen Feng · Chong, Wu · 丁汉

IEEE Transactions on Automation Science and Engineering 2025

参数信息

平均跟踪偏差

0.1 mm

技术优势

不依赖精确运动学模型

通过瞬时平面约束的建模方法，在变曲率表面上即可获得可行的运动学描述，避免了复杂曲面建模的困难。

能补偿滑移和约束扰动

LESO估计并补偿由机器人滑移和表面约束引起的集总扰动，NMPC计算名义控制输入，从而消除扰动影响。

轨迹跟踪无偏且高精度

在真实风电叶片变曲率表面上，实现了平均偏差小于0.1 mm、均方根误差小于2 mm的跟踪性能。

应用场景

• 大型构件加工：在大型构件表面实现高精度轨迹跟踪，支撑高质量加工。
• 攀爬机器人：为攀爬机器人提供变曲率表面下的运动控制方案。
• 风电叶片检测：在风电叶片等变曲率表面上实现无偏高精度跟踪，可用于检测作业。
• 曲面加工：无需精确运动学模型即可在曲面上保持跟踪精度，简化曲面加工控制。