33、可靠处理可塌陷地形及多机器人在线协调任务

可靠处理可塌陷地形及多机器人在线协调任务

1. 可塌陷地形处理方法

在处理可塌陷地形时，当机器人的质心（COM）接近支撑多边形（SP）边缘时，探测位置会如预期般逐渐增加。为展示所提出方法的最终效果，当机器人在给定力限制下到达最终质心位置后，对一块泡沫塑料进行了简单探测。

在探测泡沫塑料（可塌陷立足点）时，探测脚和支撑脚的力曲线出现了明显变化。在探测过程中，确保了支撑脚的力不超过限制。

实验结果与分析

对地形探测进行了研究，使用简单分类方法对地形塌陷情况进行分析。共测试了47个地形样本，根据探测结果将特征标记为塌陷或非塌陷。通过随机抽样将试验数据按50/50的比例分为训练集和测试集。使用支持向量机（SVM）分类器（带高斯核）对多次实验运行进行评估，获得了大于0.88的F1分数，表明分类效果良好。

进一步评估所选特征集对未观察过的地形数据进行地形塌陷分类的能力。将一种地形材料排除在训练数据之外，让分类器根据其余数据的训练结果对其进行塌陷或非塌陷分类。使用了三种分类器：SVM、判别分析（DA）和k近邻（KNN）。具体分类结果如下表所示：
| 标签 | 材料 | SVM | DA | KNN |
| — | — | — | — | — |
| 塌陷 | 薄冰 | 4/5 | 5/5 | 5/5 |
| 塌陷 | 5mm泡沫塑料 | 5/5 | 5/5 | 5/5 |
| 塌陷 | 10mm泡沫塑料 | 4/6 | 6/6 | 6/6 |
| 塌陷 | 潮湿泥炭板 | 5/5 | 5/5 | 5/5 |
| 非塌陷 | 砖块 | 5/5 | 5/5 | 5/5 |
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