動(dòng)態(tài)環(huán)境下四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制的中期報(bào)告一、研究背景四足機(jī)器人已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于軍事、探險(xiǎn)等領(lǐng)域?，F(xiàn)實(shí)中的環(huán)境常常非常復(fù)雜，需要機(jī)器人具備一定的智能以適應(yīng)不同的場景和任務(wù)，因此四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制是研究的重點(diǎn)。在動(dòng)態(tài)環(huán)境下，四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制更加困難，需要克服重心不穩(wěn)定、地形不平等等問題。二、目標(biāo)本研究旨在探究動(dòng)態(tài)環(huán)境下四足機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制的方法，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的步態(tài)控制、快速的避障等功能。三、研究內(nèi)容1.四足機(jī)器人的建模和仿真根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)際需求，對四足機(jī)器人進(jìn)行建模和仿真，包括機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型等。使用Matlab、Adams等軟件進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真，為后續(xù)的控制策略設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。2.全局路線規(guī)劃在動(dòng)態(tài)環(huán)境下，需要對機(jī)器人進(jìn)行全局路線規(guī)劃，以確保機(jī)器人能夠到達(dá)目的地并避免障礙。根據(jù)環(huán)境信息（如高度圖、激光雷達(dá)數(shù)據(jù)等），利用路徑規(guī)劃算法（如A*、Dijkstra等）進(jìn)行路徑規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主導(dǎo)航。3.步態(tài)控制在實(shí)現(xiàn)步態(tài)控制時(shí)，需要對機(jī)器人進(jìn)行姿態(tài)估計(jì)和控制。利用機(jī)器人本身的傳感器（如慣性測量單元）對機(jī)器人的姿態(tài)進(jìn)行估計(jì)，然后通過控制電機(jī)角速度實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的移動(dòng)。優(yōu)化步態(tài)算法，改進(jìn)穩(wěn)定性、速度和能耗等方面的性能。4.避障控制在動(dòng)態(tài)環(huán)境下，機(jī)器人需要不斷地避開障礙，以保證安全和穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)。對機(jī)器人進(jìn)行局部規(guī)劃，使用避障算法（如基于激光雷達(dá)的VFH算法）實(shí)現(xiàn)障礙物的識(shí)別和避開，提高機(jī)器人在復(fù)雜環(huán)境下的可靠性和實(shí)用性。四、預(yù)期成果1.實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)環(huán)境下四足機(jī)器人的模型建立和仿真；2.設(shè)計(jì)并優(yōu)化四足機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制算法，包括全局路線規(guī)劃、步態(tài)控制和避障控制；3.在機(jī)器人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，評估算法的性能和穩(wěn)定性。五、進(jìn)度計(jì)劃1.完成四足機(jī)器人的建模和仿真（第一階段）：2021年10月-2021年12月2.全局路線規(guī)劃和避障算法的開發(fā)（第二階段）：2022年1月-2022年3月3.步態(tài)控制算法的開發(fā)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證（第三階段）：2022年4月-2022年6月4.編寫畢業(yè)論文和總結(jié)（第四階段）：2022年7月-2022年8月六、參考文獻(xiàn)[1]M.Raibert,C.Chevallereau,M.Wisse,etal.Leggedrobotsthatbalance:lessonsfromtheSegway[R].CommunicationsoftheACM,2008,51(11):107-116.[2]Z.Xie,K.Zheng,J.Zou,etal.Areviewongaitplanningandcontrolofquadrupedrobots[J].IEEEAccess,2017,5:22659-22674.[3]Y.Zhang,J.Wang,Z.Sun,etal.Reviewonbalancecontrolandbalance-basedlocomotionofleggedrobots[C]//Proceedingsofthe2018IEEEConferenceonRoboticsandBiomimetics,2018.[4]S.Zhang,X.Wang,Y.Zhao,etal.Real-timeadaptivegaitsynthesisforquadrupedrobotincomplexenvironments[C]//Proceedingsofthe1