(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111555197.1 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 煤炭科学技术研究院有限公司 地址 100013 北京市朝阳区和平街青年沟 路5号 (72)发明人 马龙　张维振　李泽芳　苗可彬　 赵云龙　李忠奎　李起伟　魏峰　 荣庆丰　黄增波　张子良　张德胜　 陈伟　 (74)专利代理 机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通 合伙) 11201 代理人 杜月 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种用于探测设备的运动模式调节方法及 设备 (57)摘要 本发明提出一种用于探测设备的运动模式 调节方法及设备， 该方法通过构建探测设备的运 动调节模型， 并根据探测设备的实时运动模式， 调节运动调节模 型中运动能力数学模 型、 控制性 能数学模型和、 或能耗水平数学模 型对应的权重 参数， 以进行探测设备运动模式调节。 通过本发 明， 能够准确调节球形结构的探测设备面向不同 任务需求时的驱动模式和质心位置， 以使球形结 构的探测设备的工作性能达到最佳， 提到工作效 率和用户体验。 权利要求书2页 说明书17页 附图10页 CN 114254503 A 2022.03.29 CN 114254503 A 1.一种用于 探测设备的运动模式调节方法， 其特 征在于， 包括： 构建探测设备的运动调节模型； 其中， 所述运动调节模型包括运动能力数学模型、 控制 性能数学模型和能耗水平数 学模型； 根据所述探测设备的实时运动模式， 调节所述运动调节模型中运动 能力数学模型、 控 制性能数 学模型和、 或能耗水平数 学模型对应的权 重参数， 以进行探测设备运动模式调节。 2.根据权利要求1所述的用于探测设备的运动模式调节方法， 其特征在于， 所述探测设 备为球形 结构， 通过驱动摆进行驱动； 所述驱动摆分为重摆和倒立摆。 3.根据权利要求2所述的用于探测设备的运动模式调节方法， 其特征在于， 所述运动调 节模型中的运动能力数学模型由探测设备的爬坡能力和转向能力决定； 所述运动能力数学 模型公式表示 为： 其中， 表示爬坡坡面角度， 表示球形结构的探测设备的驱动摆长； ANorm(L)表示爬坡 能力， 与驱动摆长相关； BNorm(L,γ)表示转向能力， 与驱动摆长和爬坡坡面角度相关； Norm 为归一化运算。 4.根据权利要求3所述的用于探测设备的运动模式调节方法， 其特征在于， 所述运动调 节模型中的控制性能数学模型 由控制系统收敛速度、 控制超调量、 控制稳定性及控制系统 响应速度决定； 所述控制性能数 学模型公式表示 为： 其中， 表示运动速度， 表示控制系统收敛速度， 与驱动摆长和爬坡坡面角度相关； 表示控制超调量， 与运动速度、 驱动摆长和爬坡坡面角度相关； 表示控制稳定 性， 与运动速度、 驱动摆长和爬坡坡面角度相关； 表示控制 系统响应速度， 与运动速度、 驱动摆长和爬坡 坡面角度相关。 5.根据权利要求4所述的用于探测设备的运动模式调节方法， 其特征在于， 所述运动调 节模型中的能耗水平数学模型由采样周期平均输出功率决定； 所述能耗水平数学模型公式 表示为： 其中， 表示采样周期平均输出功率， 与运动速度、 驱动摆长和爬坡 坡面角度相关。 6.根据权利要求5所述的用于探测设备的运动模式调节方法， 其特征在于， 所述探测设 备的运动调节模型公式表示 为： 其中， n1、 n2、 n3为根据探测设备任务执行过程中对运动能力、 控制性能与能耗水平的 实际需求设定的权 重参数， 且有n1+n2+n3＝1。 7.根据权利要求5所述的用于探测设备的运动模式调节方法， 其特征在于， 所述爬坡能权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114254503 A 2力、 转向能力、 控制系统收敛速度、 控制超调量、 控制稳定性、 控制系统响应速度及周期平均 输出功率均通过 数据拟合得到 。 8.一种用于 探测设备的运动模式调节装置， 其特 征在于， 包括： 模型构建模块， 用于构建探测设备的运动调节模型； 其中， 所述运动调节模型包括运动 能力数学模型、 控制性能数 学模型和能耗水平数 学模型； 运动模式调节模块， 用于根据所述探测设备的实时运动模式， 调节所述运动调节模型 中运动能力数学模型、 控制性能数学模 型和、 或能耗水平数学模型对应的权重参数， 以进 行 探测设备运动模式调节。 9.一种计算机设备， 其特征在于， 包括存储器、 处理器及存储在所述存储器上并可在所 述处理器上运行的计算机程序， 所述处理器执行所述计算机程序时， 实现如权利要求 1‑7中 任一所述的方法。 10.一种非临时性计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计 算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1 ‑7中任一所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114254503 A 3