76、基于步态的四足机器人方向偏差检测及单机作业调度算法研究

基于步态的四足机器人方向偏差检测及单机作业调度算法研究

在机器人研究领域，四足机器人的方向偏差检测以及单机作业调度问题一直是重要的研究方向。本文将围绕这两个方面展开，详细介绍相关的研究方法、算法及实验结果。

四足机器人方向偏差检测

1. 实验平台：AIBO 机器人

本次研究主要使用的实验平台是索尼公司生产的 AIBO ERS - 220A 机器人。其基本硬件规格如下表所示：
| 类别 | 详情 |
| — | — |
| 处理器 | 64 位 RISC 处理器，32 MB 主内存 |
| 执行器 | 16 个自由度，腿部各 3 个，头灯 1 个，头部 3 个 |
| 传感器 | 温度传感器、红外距离传感器、加速度传感器、触摸传感器（头部、面部、背部、腿部、尾部）、振动传感器、100,000 CMOS 图像传感器 |

通过 OPEN - R SDK，我们可以记录 AIBO 中三轴加速度传感器的数据。加速度传感器的 X、Y、Z 轴正方向分别对应机器人的右、前、上方向。各轴的单位长度不同，X 轴为 0.086784 米，Y 轴为 0.169080 米，Z 轴为 0.172046 米。帧率采样率为 125Hz，AIBO 完成一个步态周期需要 140 帧（1.12 秒）。此外，为了获取更多 AIBO 的状态信息，我们还记录了每只脚下触摸传感器的数据，借助这些反馈可以分析和确定 AIBO 行走模式的步序。

2. 相关研究工作

• H. Liu 和 G. Pang 提出可以使用加速度传感器检测机器人的位置，若位置已知，方向偏差就容易计算。
• D.