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龙图腾网获悉北京大学申请的专利一种基于里程轮和IMU的管道机器人定位方法、系统、装置及介质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：CN120721092B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07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：202511134832.7，技术领域涉及：G01C21/20；该发明授权一种基于里程轮和IMU的管道机器人定位方法、系统、装置及介质是由黄天云;任志勇;陈得民;汪际亮;黄启国;纪煜峰;段慧玲设计研发完成，并于2025-08-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于里程轮和IMU的管道机器人定位方法、系统、装置及介质在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于里程轮和IMU的管道机器人定位方法、系统、装置及介质，涉及机器人定位与管道检测技术领域；方法包括：根据通过IMU采集的加速度数据和磁力数据，确定管道机器人在静止状态下的初始姿态角；基于利用互补滤波算法对IMU采集的角速度数据进行去噪得到的补偿角速度，利用欧拉角法对初始姿态角进行更新得到姿态角矩阵，并利用非线性状态估计算法进行最优估计；对多个里程轮的脉冲数据进行一致性校验，并通过加权修正确定对应的有效脉冲数据，之后确定里程增量；基于优化后的姿态角矩阵，将里程增量投影至导航坐标系，以解算管道机器人的实时位置坐标。本发明能解决管道机器人面对复杂管网中通过性差、定位精度低的问题。

本发明授权一种基于里程轮和IMU的管道机器人定位方法、系统、装置及介质在权利要求书中公布了：1.一种基于里程轮和IMU的管道机器人定位方法，其特征在于，所述管道机器人包括依次串联铰接的第一节体、第二节体、第三节体和第四节体，且在各个铰接处的两侧布设有里程轮；所述方法包括： 根据通过IMU采集的加速度数据和磁力数据，确定所述管道机器人在静止状态下的初始姿态角； 利用互补滤波算法对所述IMU采集的角速度数据进行去噪，获得补偿角速度； 基于所述补偿角速度，利用欧拉角法对所述初始姿态角进行更新，得到姿态角矩阵； 利用非线性状态估计算法对所述姿态角矩阵进行最优估计，获得优化后的姿态角矩阵； 对多个所述里程轮的脉冲数据进行一致性校验，并通过加权修正确定对应的有效脉冲数据； 根据所述有效脉冲数据，确定里程增量； 基于优化后的姿态角矩阵，将所述里程增量从载体坐标系投影至导航坐标系，以解算所述管道机器人的实时位置坐标； 所述第一节体和第四节体的末端均各自设置有一个被动轮机构，且所述第一节体与所述第二节体之间、以及所述第三节体与所述第四节体之间均设置有弹性组件；对多个所述里程轮的脉冲数据进行一致性校验，并通过加权修正确定对应的有效脉冲数据，包括： 确定两两所述脉冲数据之间的最大差异值； 若所述最大差异值小于等于预设阈值，则取所有所述脉冲数据的平均值作为有效脉冲数据； 若所述最大差异值大于预设阈值，则获取各所述被动轮机构的转动信号及各所述弹性组件的张力反馈数据； 根据所述转动信号确定所述管道机器人的实际运动方向，并结合所述张力反馈数据识别打滑的里程轮； 基于所述张力反馈数据对打滑的里程轮所对应的脉冲数据进行加权修正，生成有效脉冲数据。

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