双线粒子滤波诊断器

无需脆弱传感器

仅依赖关节位置与电机信息，实现对重腿机器人伺服力矩故障的实时诊断，摆脱对精密传感器的依赖。

Shaoxun, Liu · Zhou, Shiyu · Li B. · 牛志华 · 王荣蓉

ISA Transactions 2024

参数信息

错误率

0.5 %

响应时间缩短

10 ms

诊断准确率

98.7 %

技术优势

无需力矩传感器

通过精炼的PMSM电流与运动模型，从关节位置和电机电流直接诊断伺服力矩故障，摆脱对精密传感器的依赖。

补偿未知扰动

傅里叶展开模型描述无故障扰动，双线粒子滤波预测其值并前馈至改进滑模观测器，实现扰动补偿。

应用场景

• 人形机器人伺服维护：为伺服系统提供实时故障诊断，减少意外停机，保障人形机器人运动稳定性。
• 具身智能故障诊断：利用电机电流信息实现故障感知，为具身智能系统提供无需额外传感器的健康监测。
• 工业机器人关节监测：部署于工业机器人关节，利用现有关节位置与电机信号进行在线监测，避免加装力矩传感器。
• 先进机器人可靠性：诊断准确率98.7%，响应时间10 ms，提升先进机器人系统的可靠性与维护效率。