您現(xiàn)在的位置：首頁(yè) > 檢測(cè)項(xiàng)目 > 其他檢測(cè)

以最大速度向前行駛爬上臺(tái)階（后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性）檢測(cè)

1對(duì)1客服專屬服務(wù)，免費(fèi)制定檢測(cè)方案，15分鐘極速響應(yīng)

可選形式：電子報(bào)告紙質(zhì)報(bào)告

可選語(yǔ)言：中文報(bào)告英文報(bào)告

發(fā)布時(shí)間：2025-08-17 21:20:46 更新時(shí)間：2025-08-16 21:20:46

點(diǎn)擊：0

作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

以最大速度向前行駛爬上臺(tái)階（后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性）檢測(cè)

以最大速度向前行駛爬上臺(tái)階（后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性）檢測(cè)詳解

在智能機(jī)器人、電動(dòng)滑板車、自動(dòng)駕駛車輛以及各類移動(dòng)平臺(tái)的研發(fā)與測(cè)試過(guò)程中，后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性（Rearward Dynamic Stability）是一項(xiàng)至關(guān)重要的安全性能指標(biāo)，尤其是在設(shè)備以最大速度向前行駛并試圖爬上臺(tái)階或障礙物時(shí)。該檢測(cè)項(xiàng)目直接關(guān)系到設(shè)備在復(fù)雜地形中的操控性、抗傾覆能力以及用戶的安全性。當(dāng)設(shè)備高速前進(jìn)并試圖攀爬臺(tái)階時(shí)，重心前移可能導(dǎo)致后輪失穩(wěn)、整車翻倒，特別是在臺(tái)階高度與輪徑比例失衡的情況下。因此，對(duì)“以最大速度向前行駛爬上臺(tái)階”這一工況下的后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行系統(tǒng)性檢測(cè)，成為評(píng)估移動(dòng)設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、動(dòng)力系統(tǒng)響應(yīng)能力及控制系統(tǒng)算法可靠性的重要手段。該測(cè)試不僅需模擬真實(shí)場(chǎng)景中可能遇到的臺(tái)階或路緣，還需在受控實(shí)驗(yàn)環(huán)境下準(zhǔn)確量化設(shè)備在攀爬過(guò)程中的姿態(tài)變化、加速度波動(dòng)、重心偏移及傾覆風(fēng)險(xiǎn)，確保其在極限工況下仍能保持穩(wěn)定運(yùn)行，避免意外翻倒或失控。

檢測(cè)項(xiàng)目概述

后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性檢測(cè)主要針對(duì)移動(dòng)平臺(tái)在以額定最大速度向前行駛時(shí)，遭遇垂直障礙物（如臺(tái)階、路緣石等）并嘗試攀爬的過(guò)程。檢測(cè)的核心目標(biāo)是評(píng)估設(shè)備在動(dòng)態(tài)載荷變化下，其后部結(jié)構(gòu)及整體姿態(tài)是否保持穩(wěn)定，是否存在傾覆、后輪懸空、驅(qū)動(dòng)輪打滑或控制系統(tǒng)失控等現(xiàn)象。該檢測(cè)項(xiàng)目通常涵蓋多個(gè)子項(xiàng)目，包括：最大速度設(shè)定、臺(tái)階高度選取、攀爬姿態(tài)監(jiān)測(cè)、重心移動(dòng)分析、加速度響應(yīng)記錄、系統(tǒng)控制響應(yīng)時(shí)間等。

常用檢測(cè)儀器

為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、可重復(fù)的后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性測(cè)試，需配備一系列高精度檢測(cè)儀器，主要包括：

高速運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)（如Vicon或OptiTrack）：用于實(shí)時(shí)追蹤設(shè)備各關(guān)鍵部位（如車體、車輪、重心點(diǎn)）的空間位置與姿態(tài)變化，分辨率可達(dá)毫米級(jí)，采樣頻率高達(dá)200Hz以上。
慣性測(cè)量單元（IMU）：集成三軸加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)，安裝于設(shè)備重心附近，實(shí)時(shí)采集設(shè)備在攀爬過(guò)程中的角速度、線加速度及姿態(tài)角變化。
力傳感器與扭矩傳感器：用于測(cè)量前后輪與地面之間的法向力和切向力，分析爬坡時(shí)的驅(qū)動(dòng)扭矩與地面反作用力變化。
激光測(cè)距儀與三維掃描儀：用于精確測(cè)量臺(tái)階高度、坡度及設(shè)備與臺(tái)階之間的接觸狀態(tài)。
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（如NI CompactDAQ或LabVIEW平臺(tái)）：整合多源傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高同步性、高精度的數(shù)據(jù)記錄與實(shí)時(shí)分析。
高速攝像機(jī)（1000幀/秒以上）：用于視覺(jué)記錄攀爬全過(guò)程，輔助分析姿態(tài)異常或翻倒瞬間的動(dòng)態(tài)過(guò)程。

檢測(cè)方法

后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性檢測(cè)通常按以下步驟進(jìn)行：

工況設(shè)定：確定設(shè)備的最大設(shè)計(jì)行駛速度（如15 km/h），并設(shè)定臺(tái)階高度為設(shè)備輪徑的20%-40%（常見(jiàn)為10-15cm，視設(shè)備類型而定）。
傳感器校準(zhǔn)與安裝：在設(shè)備關(guān)鍵部位安裝IMU、力傳感器和標(biāo)記點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步校準(zhǔn)。
預(yù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試：進(jìn)行1-2次低速預(yù)爬，觀察設(shè)備姿態(tài)與控制系統(tǒng)響應(yīng)，確認(rèn)無(wú)異常后進(jìn)入正式測(cè)試。
動(dòng)態(tài)攀爬測(cè)試：設(shè)備以最大速度勻速接近臺(tái)階，控制器自動(dòng)觸發(fā)爬坡動(dòng)作，記錄全過(guò)程的三軸加速度、角速度、姿態(tài)角、輪地接觸力等數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)后處理：利用軟件對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、姿態(tài)解算、重心軌跡重建，并分析傾覆角、動(dòng)態(tài)系數(shù)、加速度峰值等關(guān)鍵指標(biāo)。
重復(fù)測(cè)試與統(tǒng)計(jì)分析：同一工況下重復(fù)測(cè)試3-5次，取平均值與標(biāo)準(zhǔn)差，評(píng)估測(cè)試結(jié)果的穩(wěn)定性與可靠性。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

目前，后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性檢測(cè)主要依據(jù)以下國(guó)際與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

ISO 23844:2021《移動(dòng)機(jī)器人和自主系統(tǒng) — 安全要求和測(cè)試方法》：明確要求對(duì)移動(dòng)平臺(tái)在復(fù)雜地形中的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，包括臺(tái)階爬行場(chǎng)景下的姿態(tài)控制與傾覆風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
IEC 62061:2021《工業(yè)機(jī)械電氣系統(tǒng)安全相關(guān)控制系統(tǒng)的功能安全》：適用于工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人，要求控制系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定工況下具備安全降級(jí)或緊急制動(dòng)功能。
GB/T 35757-2017《電動(dòng)滑板車安全要求及試驗(yàn)方法》：中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定電動(dòng)滑板車在爬坡或臺(tái)階測(cè)試中不得發(fā)生翻倒，且連續(xù)三次測(cè)試中傾覆角不得超過(guò)15°。
UL 2272:2022《用于個(gè)人移動(dòng)設(shè)備的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置安全標(biāo)準(zhǔn)》：適用于電動(dòng)獨(dú)輪車、平衡車等，要求設(shè)備在最大速度爬升10cm臺(tái)階時(shí)，姿態(tài)變化應(yīng)控制在安全范圍內(nèi)。

根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，后項(xiàng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性合格判定通常包括：設(shè)備在攀爬過(guò)程中不發(fā)生后翻或側(cè)翻；姿態(tài)角變化不超過(guò)臨界傾覆角（一般為15°~20°）；控制系統(tǒng)在失穩(wěn)前能及時(shí)干預(yù)（如減速或制動(dòng)）；IMU采集的加速度峰值不超過(guò)安全閾值（如2g）。若任一指標(biāo)超標(biāo)，則判定為測(cè)試失敗，需優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或控制算法。