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龙图腾网获悉西南交通大学申请的专利一种在复杂环境干扰下的隧道管沟机器人运动控制方法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：CN115963721B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28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：202310016056.5，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权一种在复杂环境干扰下的隧道管沟机器人运动控制方法是由孟祥印;傅茂龙;罗锦泽;熊鹰;郭学理;孟文;肖世德;杨子镱设计研发完成，并于2023-01-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种在复杂环境干扰下的隧道管沟机器人运动控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种在复杂环境干扰下的隧道管沟机器人运动控制方法，包括以下步骤：S1、依据隧道管沟机器人的差分驱动方式，构建出隧道管沟机器人的理想数学模型；S2、将外界环境的干扰沿X1和Y1解耦成为纵向的扰动ver、vel以及横向的扰动vh；S3、建立外环的滑模变结构控制器，推出理想的速度与角速度控制律；S4、构建扩张状态观测器，观测管沟机器人横向与纵向扰动；S5、建立内环的滑模变结构控制器，修正外环的速度与角度控制规律。本发明所提出的运动控制方法，提高了隧道管沟机器人在复杂环境干扰下的抗干扰性，将观测到的扰动进行抑制，提高了整个闭环系统的鲁棒性与稳定性。

本发明授权一种在复杂环境干扰下的隧道管沟机器人运动控制方法在权利要求书中公布了：1.一种在复杂环境干扰下的隧道管沟机器人运动控制方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、依据隧道管沟机器人的差分驱动方式，构建出隧道管沟机器人的理想数学模型；具体方法为：隧道管沟机器人左右两边各有一个电机，电机通过齿轮齿条连接两个轮胎，两个车轮速度相等； 以隧道管沟机器人的几何中心为移动坐标系[X1,Y1,O1]的原点O1，隧道管沟机器人前进方向作为隧道管沟机器人的横向轴X1，与隧道管沟机器人前进方向垂直的方向作为隧道管沟机器人的纵向轴Y1；θ为隧道管沟机器人的移动坐标系与世界坐标系[X,Y,O]的X轴的夹角；隧道管沟机器人的左右两轮的半径为R，左右两轮的几何中心相距为2D；隧道管沟机器人的整体速度为V，角速度记为W；隧道管沟机器人的左轮速度记为vl，右轮速度记为vr； 隧道管沟机器人的整体速度以及角速度与左右两轮速度关系式为： 建立如下的理论运动学方程： 式中的代表隧道管沟机器人的实际位姿； S2、在引入外界环境的干扰情况下，将外界环境的干扰沿X1和Y1解耦成为纵向的扰动ver、vel以及横向的扰动vh； 隧道管沟机器人的整体速度以及角速度变为如下方程： 原有的隧道管沟机器人运动学模型变为如下方程： S3、建立外环的滑模变结构控制器，推出理想的速度与角速度控制律；具体实现方法为：定义理想的位置为[xd,yd]，定义误差方程：xe＝x-xd，ye＝y-yd； 选定滑模面s1＝xe,s2＝ye，得到以下的控制器方程： k1、k2是涉及的滑模的控制面参数；分别为xd，yd的微分； 依据上述方程，得出理想的角度为 推导出隧道管沟机器人的理论实际速度为： 引进非线性的微分控制器求隧道管沟机器人的角速度控制律，非线性微分器如下： 其中σ1＝θd，σ2为θd的微分信号，k3、k4是需要设计的参数；sat函数有如下的描述： 式中的signa是一个符号切换函数，当a≥0函数的值为1，反之函数的值为-1； 设计外环的角速度控制器：定义滑模面为s3＝θ-θd，则有如下方程： 式中的k5、ε1是需要设计的参数，用于保证角速度的收敛速度快于速度收敛速度； S4、构建扩张状态观测器，观测管沟机器人横向与纵向扰动； S5、建立内环的滑模变结构控制器，修正外环的速度与角度控制规律。

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