41、机器人运动算法与通信方法解析

机器人运动算法与通信方法解析

1. 反应式人形机器人行走算法

在救援任务等场景中，人形机器人具有很大的应用潜力。尤其是在地形信息不明或被遮挡的情况下，需要一种有效的行走算法。

1.1 算法流程

该算法的核心流程如下：
1. 抬脚与移动 ：先抬起右脚，将其移动到期望的 X、Y 位置，然后放下右脚；接着移动重心到下一个支撑多边形区域。之后对左脚执行相同操作，交替进行。
2. 力阈值检测 ：在脚放下的过程中，当脚的力达到一定阈值（如 10 N）时，腿部会被命令向下移动，直到地面反作用力达到更高的阈值（如 150 N），以确保接触稳定。

graph TD;
    A[抬起右脚] --> B[移动右脚到期望 X,Y 位置];
    B --> C[放下右脚];
    C --> D[移动重心到下一个支撑多边形];
    D --> E[抬起左脚];
    E --> F[移动左脚到期望 X,Y 位置];
    F --> G[放下左脚];
    G --> A;

1.2 仿真设置

为了测试该行走算法，使用了 DARPA 机器人挑战赛模拟器（DRCSim）。DRCSim 是基于 Gazebo 模拟器定制的，可模拟户外环境中的多机器人系统。其用户界面主要用于可视化机器人行为，可对机器人视图进行旋转、缩放等操作。

在 DRCSim 中，最重要的是 ATLAS 机器人模型。该模型带