CN103085070B 说明书 2/4页 [0009]首先，利用激光传感器检测四足机器人前方环境，将四足机器人当前位置与目标 点连线，若该连线上无障碍物，则运动方向0为该连线方向，即0=0；否则根据障碍物情 况，搜索与当前连线方向所成夹角最小的偏转角，并以该方向为运动方向日。 [0010]其次，立体视觉传感器对四足机器人前方的地面进行立体建模，根据运动方向0 与立体视觉传感器得到的四足机器人前方的地形模型，计算在四足机器人机体坐标系下前 书7 方的平均高度z1,从而得到四足机器人机体坐标系下笛卡尔空间的局部目标点坐标马 其中，x1=3·sin(0),y1=3·cos(0)。 [0011]步骤二：根据四足机器人在笛卡尔空间的局部运动目标与传感器检测到的地形信 息，利用快速随机扩展树算法，在四足机器人构型空间生成运动路径序列，依照该运动路径 序列运动，直至四足机器人到达局部运动目标。 [0012]步骤三：重复步骤一与步骤二，直至四足机器人到达设定目标点。 [0013] 优选地，步骤二具体为： [0014] 首先，设四足机器人的12个转动关节为J,i=1,2,3..12,各关节转角范围为 [L,U],即各关节转角必须满足L≤J1≤U,;设在规划初始时刻t。各关节转角为J,规 划过程中各关节转角最大步长为6，：四足机器人采用交叉腿运动方式，即任意时刻，以相 对的两条腿为支撑腿，对另外两条腿进行运动规划：对于下一时刻七，对运动腿的关节转角 J在[max(L,J-6),min(U,J+8)]范围内随机采样，对得到的一组构型J,利用正运 动学方程计算两条运动腿末端在四足机器人机体坐标系下的笛卡尔坐标P,1=1,2。 [0015]其次，立体视觉传感器得到的地形模型C为点云模型，对P:中的每一点，若存在C, 满足C∈C且dist(C,P)<ζ，其中dist(C,P),为C,P,两点间的欧氏距离，？为一近似 等于零的正数，则表明在该组构型J下，四足机器人的两条运动腿末端与地面产生恰当的 接触，该组构型为一有效构型，则继续以当前构型为起点规划下一时刻构型，直至四足机器 人机体达到步骤一获得的局部目标点。 [0016] 优选地，该四足机器人的四条支撑腿相互独立，且每个支撑腿具有四个自由度，分 别为髋关节在相互垂直的两个方向上的转动，膝关节的转动与踝关节的转动。 [0017]优选地，该激光传感器水平安置于四足机器人机体上，用来检测四足机器人前方5 米内的障碍物。 [0018]优选地，该视觉传感器安置于四足机器人机体上，与水平方向成30度夹角向下俯 视，用来对四足机器人前方0.3米-3米范围内的地面进行立体建模。 [0019]本发明的四足机器人的运动规划分为两个层次：第一层是四足机器人机体在笛卡 尔空间的局部运动规划，根据四足机器人的运动目标与传感器检测到的局部环境信息确定 四足机器人在当前时刻的运动方向，生成四足机器人在笛卡尔空间的局部运动目标：第二 层是四足机器人各关节的构型规划，根据四足机器人在笛卡尔空间的局部运动耳标与传感 器检测到的地形信息，利用快速随机扩展树算法，在四足机器人构型空间生成运动路径序 列，该序列上的各点对应四足机器人的一个具体构型，各具体构型应满足四足机器人各关 节的转动角度限制，并适应当前地形。 t