基于集总参数热网络法的四足机器人温度分布预测

来源：机器人杂志2025年第2期北京时间：

作者：林韦弦, 钱乐天, 罗欣, 梁承元

摘要：建立准确的热模型以预测机器人全身电机温度分布是实现热管理的重要前提。四足机器人内部热源众多，传热路径复杂，现有热模型一般仅考虑单个电机的发热，忽略了紧凑型结构下电机与其他热源之间的热交换，导致模型精度较低。针对此问题，提出了一种基于集总参数热网络法的四足机器人全身热模型，并采用最小二乘法辨识模型参数。该模型综合考虑了电机自身发热、电机之间和电机与机载电脑之间的热交换、关节摩擦生热以及移动过程中的受迫对流散热等因素。基于该模型，在四足机器人平台上针对不同速度、多种步态和负载工况分别进行了温度分布预测。结果表明，关节测点处预测结果与实际温度相比较，最大误差小于5℃，预测准确性较仅考虑单电机的热模型显著提升。

关键词：四足机器人, 温度预测, 集总参数热网络