四足機器人位置規劃方法常見步態運動四足機器人典型步態（1）

步行步態(Walk)四足機器人在步行步態中，至少會有三條腿處于支撐相，四條腿按照左前、右后、左后、右前的順序依次進入擺動相，如此往復。其在控制過程中，每次只有一條腿抬起，在下一條腿抬起之時擺動腿轉換為支持腿。步行步態相較于其他步態速度較低，穩定性較高。（2）

對角小跑步態(Trot)對角小跑步態是一種處于對角線上兩只腳同時運行的步態，將對角線上的兩條腿看作一組。對角小跑步態相較于其他步態可以減少一定的能量損耗，而且軀干姿態角不會出現特別劇烈的變化，因此對角小跑步態是最常用于四足機器人的步態。對角小跑步態的占空比為0.5，左前，右前，右后，左后的相位差分別為0.5，0，0.5，0。四足機器人典型步態（3）

溜蹄步態(Pace)溜蹄步態將左右兩側四條腿看為兩組，同側腿作為一組相位差為0，異側腿之間相位差為0.5。溜蹄步態相較于對角小跑步態，運動過程中有明顯的單側力使得四足機器人的起伏較大，穩定性低。因此，溜蹄步態在四足機器人中并不常用。四足機器人典型步態（4）跳躍步態(Bound)跳躍步態將前側兩條腿和后側兩條腿分別看為兩組，每一組的兩條腿運動規律基本相同。跳躍步態存在四足騰空的現象，屬于四足機器人的高動態運動步態，其前后起伏較大，因此其穩定性較差。四足機器人典型步態（5）四足跳躍步態(Pronk)四足跳躍步態將四條腿看為一組，四條腿的運動規律基本一致，也屬于四足機器人的高動態步態。四足機器人典型步態（6）

飛奔步態(Gallop)飛奔步態是四足動物運動速度最高的步態，至多只有兩只腿同時作為支撐腿，存在單腿支撐和四腿同時處于擺動相的現象，屬于不規則步態。四足機器人典型步態步態軌跡設計人走路時足端軌跡？通過研究發現哺乳動物足端的軌跡基本都是圓滑的弧，將其分解為x軸方向和z軸方向的運動軌跡如圖所示足端軌跡圖5.12（b）足端分解圖四足機器人步態解析四足機器人步態軌跡規劃四足機器人步態軌跡規劃四足機器人步態軌跡控制仿真模型構建四足機器人步態仿真Webots中建立的四足機器人模型與上一章節使用的機器人模型一樣，所以不進行過多建模內容的介紹。需要主要一點的在虛擬機中環境中仿真受到顯卡等資源進行仿真畫面卡斷嚴重時候，可切換為簡化模型的四足機器人，同時本章節介紹的控制方法并不需要過高的控制頻率，提高仿真的間隔也是可以有效提升仿真速度，比如頻率設置timestep為5，即對應于真實四足機器人中控制頻率200Hz的實際情況，在一般性能的電腦虛擬機中就可實現連續運動仿真。四足機器人步態程序解析四足機器人步態程序解析四、思考與作業4.1作業：根據提供的仿真demo中trot步態，修改為pace、bound等步態，并通過軀干姿態穩定性、運動速度、足底力等進行步態特點分析。4.2思考與探索：本節機器人步態運動中僅有前后運動，自行探索如何實現機器人的自轉運動。足底力計算R=Rotxyz('x',θ0)*Rotxyz('y',θ1)*Rotxyz('y',θ2)ans=

[c1*c2-s1*s2,

0,

c1*s2+c2*s1][c1*s0*s2+c2*s0*s1,

c0,

s0*s1*s2-c1*c2*s