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龙图腾网获悉燕山大学申请的专利一种针对移动机器人耦合执行器故障的容错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：CN119493371B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-14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：202411612151.2，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种针对移动机器人耦合执行器故障的容错控制方法是由李亚峰;杜彬;穆殿瑞;刘国聘;华长春设计研发完成，并于2024-11-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种针对移动机器人耦合执行器故障的容错控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种针对移动机器人耦合执行器故障的容错控制方法，属于非完整移动机器人控制技术领域，包括：建立了更加符合实际生产的非完整移动机器人的执行器耦合故障模型，通过引入Proj函数处理未知的执行器故障系数，巧妙解决了非完整机器人执行器耦合故障带来的可控性问题，同时在速度不可测情况下，设计适用于非完整移动机器人系统的滤波器系统，避免了高精度传感器的使用。本发明提升了移动机器人系统的鲁棒性，同时降低了系统的硬件成本。

本发明授权一种针对移动机器人耦合执行器故障的容错控制方法在权利要求书中公布了：1.一种针对移动机器人耦合执行器故障的容错控制方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、计算机采集机器人系统的物理参数，根据动力学与运动学分析，考虑左右轮执行器故障耦合以及地面坡度的影响因素，建立移动机器人的非线性系统模型； S1中，建立移动机器人的非线性系统模型为： 式中，x,y,θ,v,ω分别为移动机器人的位置、角度、速度、角速度，k为驱动增益系数，ul,ur为分别控制左轮和右轮的执行器扭矩；移动机器人非线性系统中的物理参数a1、a2、b1、b2、c定义如下： 其中，M表示机器人的质量，r表示车轮半径，Iω表示车轮转动惯量，Iv表示绕重心转动惯量，l表示从中心到机器人侧面的距离，f是系数粘性摩擦力，g表示重力加速度，φ为机器人平面与水平面之间的夹角，双执行器耦合故障建模如下： 其中，和是未知的正常数，用于表示传动组件的磨损系数；代表数字控制器； S2、引入移动机器人中心点变换，重新定义非完整移动机器人系统模型并设计非完整移动机器人控制目标； S2具体包括以下步骤： 引入移动机器人重心位置与动力轮轮轴的距离常数进行移动机器人中心点变换： 那么式1重写为： 其中，η＝[vw]T表示速度信号，表示坡度的影响，R＝diag{a1,a2}，B＝diag{kb1,kb2}是状态变换后的系统矩阵，表示耦合故障控制器； 定义非完整移动机器人目标轨迹为 S3、结合滤波器设计重建机器人系统模型； 所述步骤S3具体包括以下步骤： S31、针对S2重新定义的非完整移动机器人系统，为了实现输出反馈，构造下列非线性滤波器重构系统状态： 其中，p代表机器人当前位置；ξ＝[ξ1,...,ξ4]T，ψ＝[ψ1,...,ψ4]T，是滤波器的状态变量，滤波器中状态矩阵A,Q,C,F,U的定义如下： C＝[I202×2], 增益矩阵Q1,Q2∈R2×2的选择条件如下： 其中，P1和P2为正定对角矩阵，用于辅助增益设计中，δ1＞0是任意正常数； 通过式3，定义重建后的位置和速度信号为： 其中，代表耦合故障系数；这里表示重建后的速度和位置信息，进一步，给出重建后的非完整移动机器人系统： 其中，是式6的系统矩阵； S32、为了确保重建后的系统能够准确补偿未知的速度信号，定义补偿误差如下： S4、结合Proj函数处理耦合执行器带来的可控性问题； S5、根据李雅普诺夫稳定判据，结合滤波器设计重建机器人系统模型，给出控制器和参数自适应律，实现机器人系统的控制器设计。

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