王 海，邢曉紅，宣繼偉，李 錚

(南京航空航天大學(xué)金城學(xué)院，江蘇 南京 211156)

0 引言

隨著機(jī)械制造行業(yè)技術(shù)水平的提高及機(jī)械電子、計(jì)算機(jī)、材料等學(xué)科的發(fā)展，機(jī)器人被應(yīng)用到了更廣泛的行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)。機(jī)械仿生、光機(jī)電一體化、機(jī)械電子、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)型金融機(jī)構(gòu)等高新技術(shù)向傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不斷滲透，成為提升和引領(lǐng)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。高新技術(shù)及產(chǎn)業(yè)發(fā)展有利于提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平，加速了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高技術(shù)發(fā)展[1]。人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展將推動(dòng)人類工作方式的變革。以特斯拉為代表的公司已經(jīng)在工廠推行“熄燈”生產(chǎn)：全自動(dòng)化的生產(chǎn)流程完全能夠在黑暗中運(yùn)行，而無需人工操作。與此同時(shí)，在機(jī)器人大會(huì)燈火輝煌的大廳里，展示著一臺(tái)臺(tái)能夠打乒乓球、做飯，甚至交談的機(jī)器。計(jì)算機(jī)現(xiàn)在不僅可以開發(fā)新的圍棋對(duì)局策略，據(jù)說還能譜出讓人聽之落淚的交響樂曲。有的計(jì)算機(jī)已經(jīng)披上了白色實(shí)驗(yàn)服或穿上了虛擬西裝，被應(yīng)用于癌癥的鑒別或法律策略的開發(fā)。在美國，人們正嘗試通過機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練的方式實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)卡車的無人駕駛，也許人類即將告別辛苦勞作的時(shí)代[2]。

由于人類探索活動(dòng)的廣度和深度不斷提高，加速了機(jī)器人的發(fā)展與應(yīng)用。自然環(huán)境中約有50%的地形，輪式或履帶式車輛到達(dá)不了，而這些地方(如森林、草地、濕地、山林等)擁有巨大的資源。足式機(jī)器人以其固有的移動(dòng)優(yōu)勢(shì)成為探測(cè)這些地區(qū)的首選方式；另外，足式機(jī)器人在海底和極地的科學(xué)考察和探索中，也具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因而，足式機(jī)器人的研究得到世界各國的廣泛重視。曾長期作為人類主要交通工具的馬、牛、驢、駱駝等四足動(dòng)物，因其優(yōu)越的野外行走能力和負(fù)載能力成為人們研究足式機(jī)器人的重點(diǎn)仿生對(duì)象。因而四足機(jī)器人在足式機(jī)器人中占有很大的比例，一直以來也是國內(nèi)外機(jī)器人領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。作為機(jī)器人的一個(gè)極其重要分支，四足移動(dòng)機(jī)器人相對(duì)于兩足步行機(jī)器人具有較強(qiáng)的承載能力、較好的穩(wěn)定性，而且結(jié)構(gòu)又比六足、八足步行機(jī)器人簡(jiǎn)單，深受各國研究人員的重視。在四足移動(dòng)機(jī)器人中，足設(shè)計(jì)是機(jī)器人設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)得當(dāng)可大大簡(jiǎn)化控制方案。研究生物體的結(jié)構(gòu)、功能和性能機(jī)理，并將這些機(jī)理移植于工程技術(shù)之中，發(fā)明出性能更加優(yōu)越的儀器、裝置或機(jī)器，創(chuàng)造新技術(shù)，是仿生機(jī)械的主要目的[3]。本次設(shè)計(jì)是通過觀察狗等四足動(dòng)物，將其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和生理結(jié)構(gòu)與機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，在設(shè)計(jì)之中充分考慮設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、知識(shí)性、新穎性、趣味性和應(yīng)用性。本次設(shè)計(jì)旨在于做出一款便于攜帶，體積小，性能穩(wěn)定，質(zhì)量輕且能夠適用于各種地形的輕型四足機(jī)器人。

1 國內(nèi)外研究概況

早在20世紀(jì)國內(nèi)外便開始對(duì)四足機(jī)器人進(jìn)行研究。到目前為止，國內(nèi)外關(guān)于四足機(jī)器人在驅(qū)動(dòng)方式、運(yùn)動(dòng)形式和穩(wěn)定性等方面都進(jìn)行了各種技術(shù)探索和科學(xué)嘗試。隨著科技發(fā)展，微處理器的性能得到很大提升，先進(jìn)的理論和算法被應(yīng)用到四足機(jī)器人中使機(jī)器人在各種環(huán)境下都可以穩(wěn)定運(yùn)行。

卡耐基美隆大學(xué)研制的Big Dog是美國的四足機(jī)器人典型代表(見圖1)。其外形體特和比例很像一條兇猛的獵犬，是機(jī)器狗中最像仿生對(duì)象的機(jī)器人之一。它能夠在泥濘地面或粗糙的瓦礫地面以不同步態(tài)自如行走，最大負(fù)載52 kg，具有很強(qiáng)的野外行走能力。其最大的特點(diǎn)是在劇烈的側(cè)面沖擊作用下，仍具有很好的機(jī)體平衡能力，能保持平衡而不倒，如圖1所示。目前，Big Dog已實(shí)現(xiàn)多種動(dòng)態(tài)移動(dòng)，如平衡、走、爬行、跑等，并具備識(shí)別粗糙地形、運(yùn)載貨物能力、自主控制能力等[4]。

圖1 Big Dog

對(duì)于國內(nèi)市場(chǎng)，四足機(jī)器人發(fā)展的障礙主要是市場(chǎng)和技術(shù)兩方面。不同于無人機(jī)、清潔搬運(yùn)機(jī)器人、自動(dòng)駕駛汽車，這些已經(jīng)逐步走入人們的生活的產(chǎn)品，大狗們尚未真正實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)落地。一方面是大量的日常的場(chǎng)景，如搬運(yùn)、陪伴等，可以通過更低成本的輪式或其他形式實(shí)現(xiàn)，不用涉及成本高，難度大的行走控制機(jī)構(gòu)。另一方面，適合發(fā)揮四足機(jī)器人優(yōu)勢(shì)的場(chǎng)景如極端惡劣的環(huán)境、人跡罕至的山路等用戶多是軍隊(duì)、救援組織等，不但市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小，而且就目前的技術(shù)還達(dá)不到這些用戶需求。在技術(shù)方面，能夠?qū)崿F(xiàn)快速響應(yīng)、保證精度的電機(jī)系統(tǒng)以及高度還原行走過程的動(dòng)力學(xué)特征，需要海量數(shù)據(jù)支持。

相對(duì)而言，最可能產(chǎn)品化、商業(yè)化的是寵物陪伴機(jī)器人，雖然跟人形陪伴機(jī)器人只是同一種類，但“機(jī)器狗”產(chǎn)品對(duì)其核心技術(shù)比如控制模塊、伺服舵機(jī)平衡、感知和決策規(guī)劃以及機(jī)械材料等方面都是在挑戰(zhàn)行業(yè)技術(shù)的前沿，其科研、探索價(jià)值和產(chǎn)業(yè)化的可能性非常大。

2 四足仿生機(jī)器狗設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

筆者在了解移動(dòng)機(jī)器人現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了各種機(jī)器人的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，擬定總體方案，進(jìn)行四足仿生移動(dòng)機(jī)器狗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本研究利用三維軟件繪制新型四足仿生移動(dòng)機(jī)器狗，將動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和生理結(jié)構(gòu)與機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，在設(shè)計(jì)之中充分考慮設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、知識(shí)性、新穎性、趣味性和應(yīng)用性。本次設(shè)計(jì)旨在做出一款便于攜帶、體積較小、性能穩(wěn)定、質(zhì)量較輕且能夠適用于各種地形的輕型四足機(jī)器狗。

2.2 方案確定

為實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，筆者對(duì)四足機(jī)器狗提出以下要求：(1)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)；(2)可以負(fù)載一定重量；(3)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制；(4)有足夠的強(qiáng)度但質(zhì)量較小。

根據(jù)仿生學(xué)，腿的結(jié)構(gòu)一般分為髖關(guān)節(jié)、大腿、膝關(guān)節(jié)、小腿、腕部(見圖2)。為使整條腿有較好的靈活性和穩(wěn)定性，至少需要3個(gè)自由度來控制。

圖2 狗的腿部結(jié)構(gòu)

使用的材料包括：(1)3 mm和4 mm碳纖維板和玻纖板；(2)防水舵機(jī)和電池；(3)24路舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板；(4)stm32f103c8t6；(5)ps2遙控器；(6)12 v航模電池；(7)1×DC-DC電源模塊(12-5 V/3 A)//將鋰電池提供的12 V電壓轉(zhuǎn)換為舵機(jī)所需的5 V電壓；(8)部分3D打印材料。

機(jī)器狗的技術(shù)參數(shù)包括：(1)平均機(jī)動(dòng)速度，速度可自由調(diào)節(jié)為0.12 m/s左右；(2)爬行能力為能夠適應(yīng)不平崎嶇的道路；(3)操作方式為芯片自動(dòng)控制；(4)動(dòng)力特性為電驅(qū)動(dòng)。

2.3 機(jī)械結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)設(shè)計(jì)

大腿和肩部連接處安裝一個(gè)舵機(jī)1，此舵機(jī)1可以讓整條腿在空間內(nèi)繞X軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)(見圖3)。與大腿直接相連一個(gè)舵機(jī)3，此舵機(jī)3帶動(dòng)大腿直接自由轉(zhuǎn)動(dòng)。舵機(jī)3下方安裝一個(gè)舵機(jī)2，此舵機(jī)2通過連桿結(jié)構(gòu)傳動(dòng)，連桿結(jié)構(gòu)帶動(dòng)小腿可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。連桿與腿之間安裝推力球軸承，不僅可以減少連桿之間的摩擦，而且精度和剛度較高，消耗較少，拆裝方便。由于腿部需要承受主體的主要重量，受力較重，所以傳動(dòng)結(jié)構(gòu)主體材料為3 mm的碳纖維板，通過內(nèi)徑為3 mm的銅柱支撐柱連接。大腿和主體間的關(guān)節(jié)件是采用光固化光敏樹脂打印，不僅硬度和精度高，而且表面光滑，與連接舵機(jī)的舵盤之間摩擦小。小腿與大腿關(guān)節(jié)部分是將內(nèi)徑為4 mm，外徑為8 mm，厚度為3 mm的軸承通過嵌入大腿和小腿互相接觸部分，通過M3的塞打螺絲連接。為了減小碳板和碳板之間的摩擦力，本設(shè)計(jì)在碳板和碳板之間增加了金屬墊片，并加潤滑劑的方法潤滑。為了增大機(jī)器狗在不同地面上的行走能力且更好地吸收機(jī)器狗足部落地的沖擊力，本研究選用邵氏硬度55橡膠材料來制作機(jī)器狗的足部。

圖3 機(jī)械腿結(jié)構(gòu)

2.4 驅(qū)動(dòng)方案的選擇與分析

通過對(duì)比市面上常用的幾種機(jī)械結(jié)構(gòu)，本研究選定了舵機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式，以下為機(jī)器人常見驅(qū)動(dòng)方式：步進(jìn)電機(jī)，液壓伺服馬達(dá)，直流伺服電機(jī)，舵機(jī)。(1)交流伺服電機(jī)可以用數(shù)字直接對(duì)其控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可控性好，但空間分辨率較低且體積較大，基本上不具有過載能力，適于傳動(dòng)功率小的小型或關(guān)節(jié)機(jī)器人的功率偏小。(2)液壓伺服馬達(dá)有較大的功率密度且負(fù)載能力很大。但其液壓系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)漏油，且其費(fèi)用較高。(3)直流伺服電機(jī)相對(duì)功率大，控制技術(shù)成熟，響應(yīng)速度快，在調(diào)速特性上具有良好優(yōu)勢(shì)，價(jià)格介于直流伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)之間。(4)相對(duì)于上面3種電機(jī)，應(yīng)用在四足機(jī)器人上的舵機(jī)不僅滿足了機(jī)器人的需要，而且相對(duì)容易控制，方便固定和拆卸，體積小質(zhì)量輕，操作簡(jiǎn)單，所以綜合分析，最后選用舵機(jī)作為本設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)。

2.5 整體設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)的難點(diǎn)就在于：如何做到機(jī)器人體積小且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并盡可能減少零件的數(shù)量，滿足方便安裝的要求。所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候采用模塊化的設(shè)計(jì)，整個(gè)機(jī)器人分為腿部模塊和主體模塊(見圖4)，便于拆裝機(jī)器人及日后維修。此外，為盡可能減輕四足機(jī)器人的腿部重量，將小腿與大腿之間的舵機(jī)放在了大腿舵機(jī)的下面。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)采用連桿結(jié)構(gòu)，連桿結(jié)構(gòu)適用于寬廣的載荷范圍，可實(shí)現(xiàn)不同的運(yùn)動(dòng)軌跡，提高傳動(dòng)效率。推力球軸承使原來的桿之間的摩擦力大大減少，使得機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)更加流暢(見圖5)。

圖4 整體結(jié)構(gòu)

圖5 實(shí)物圖

本設(shè)計(jì)選用的舵機(jī)為20 kg舵機(jī)，即其標(biāo)稱扭矩為20 kg·cm，將其轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)單位即2 N·m。以此為舵機(jī)輸出力的依據(jù)，本研究對(duì)四足機(jī)器狗的負(fù)載進(jìn)行以下簡(jiǎn)要計(jì)算：

首先，取其左后腿為主要研究對(duì)象進(jìn)行分析，由于每條腿結(jié)構(gòu)一致，僅需將最終分析結(jié)果乘以4即可。

每條腿的上下運(yùn)動(dòng)都有兩個(gè)舵機(jī)進(jìn)行控制，分別控制小腿和大腿，而在機(jī)器人達(dá)到最大負(fù)載的時(shí)候，必定有其中一個(gè)舵機(jī)輸出力達(dá)到最大，但由于不知道上下哪個(gè)舵機(jī)先達(dá)到最大負(fù)載，在此需要建立舵機(jī)輸出力與地面對(duì)腳的力方程，受力分析如圖6所示。

當(dāng)大腿舵機(jī)輸出任意一個(gè)力矩M1時(shí)，先假設(shè)小腿舵機(jī)可以輸出足夠的力矩M2保持當(dāng)前狀態(tài)(不難判斷M1和M2的方向一定是圖6的情況)，那么可以暫時(shí)將大腿AF和小腿FH看作一個(gè)整體，大腿上舵機(jī)作用在H點(diǎn)的力為F1(F1垂直于AH)。AH長度為130 mm，也就是0.13 m，根據(jù)力矩公式可得，F(xiàn)1=(M1/0.13)。AH與豎直夾角為9.5°，則F1方向?yàn)榕c水平夾角為9.5°，根據(jù)三角函數(shù)公式，可得F1向下的分力和向左的分力F1x和F1y

其次，通過計(jì)算小腿舵機(jī)受力來驗(yàn)證整體假設(shè)。當(dāng)小腿舵機(jī)輸出軸B輸出一個(gè)力矩M2時(shí)，該力首先通過搖桿BC傳遞到二力桿CD，根據(jù)二力桿基本性質(zhì)可知，桿CD受力方向?yàn)镕4和F5兩個(gè)力所示方向。而F4與BC夾角為47°，則F4與BC法線夾角為43°，由于BC長為0.024 m，可得F4大小，同理可得F5表示為：

將零件ADE視作一個(gè)A點(diǎn)固定的可旋轉(zhuǎn)零件，那么力F5將在此零件上產(chǎn)生一個(gè)力矩。由于AD=0.02 m，且F5與AD夾角為47°，那么F5與AD法線夾角也為43°，由此可計(jì)算出M3大?。?/p>

不難發(fā)現(xiàn)，EG也是一個(gè)二力桿，其受F6和F7兩個(gè)力，AE長度為0.025 m，F(xiàn)6與AE夾角為46°，則F6與AE法線夾角為44°，根據(jù)二力桿性質(zhì)，則可以求出F7的大小與F6相同。

將零件GFH視作可繞F點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的零件，則可知F2受力方向如圖6所示。參數(shù)FG長0.027 m，F(xiàn)7與FG夾角為47°，則F7與FG法線夾角為43°。可得零件GFH受力矩M4大小，所以M4矩的大小為：

圖6 受力分析

由于FH長度為0.133 m，且F2與豎直方向夾角為57°所以：

再將整條腿視作一個(gè)整體，則其只受地面的支持力。由此可知，F(xiàn)1x和F2x相互抵消，得：

化簡(jiǎn)可得：M2= 2.656M1。

化簡(jiǎn)得：N=2.334M2。

由于M2一定大于M1，所以當(dāng)負(fù)載最大時(shí)，M2扭矩為2 Nm，N= 4.668 N。

綜上所述，四足機(jī)器人最大負(fù)載為4·N= 18.67 N。

2.6 工作原理

2.6.1 舵機(jī)驅(qū)動(dòng)板和STM32通信

舵機(jī)是讓機(jī)器人動(dòng)起來的關(guān)鍵器件。通常設(shè)計(jì)中為了不影響處理器供電或主控功率，都會(huì)另外制作一塊板子用作舵機(jī)驅(qū)動(dòng)，也叫舵機(jī)控制板。采用I2C總線與主控芯片進(jìn)行通信，可以實(shí)現(xiàn)24路PWM脈沖、控制獨(dú)立精準(zhǔn)、編程簡(jiǎn)單靈活，以其為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)的舵機(jī)控制能夠有效減少硬件和軟件設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，具有高可靠性。MCU通過姿態(tài)解算函數(shù)解算出每個(gè)舵機(jī)需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，通過I2C通信發(fā)送給PCA9685舵機(jī)控制板?？刂瓢鍖⒔邮盏降男盘?hào)轉(zhuǎn)化為每一路舵機(jī)所需要的PWM波。

2.6.2 PS2手柄遙控

PS2手柄由手柄與接收器兩部分組成。手柄主要負(fù)責(zé)發(fā)送按鍵信息；接收器與單片機(jī)相連，通過SPI通信，用于接收手柄發(fā)來的信息，并傳遞給單片機(jī)，單片機(jī)也可通過接收器，向手柄發(fā)送命令，配置手柄的發(fā)送模式。

對(duì)SPI通訊時(shí)鐘進(jìn)行初始化，通過接收的來自遙控器的數(shù)據(jù)來改變機(jī)械狗的模式，控制機(jī)械狗在初始化、站立、行走、奔跑等模式的切換，所有模式存放在一個(gè)結(jié)構(gòu)體中，姿態(tài)函數(shù)根據(jù)結(jié)構(gòu)體變量來對(duì)各個(gè)行為模式進(jìn)行姿態(tài)解算。

2.6.3 姿態(tài)控制

足式運(yùn)動(dòng)的步態(tài)是指腿的擺動(dòng)和支撐運(yùn)動(dòng)以及這些運(yùn)動(dòng)之間的相對(duì)時(shí)間關(guān)系。不同的步態(tài)規(guī)則決定了不同的足式運(yùn)動(dòng)方式，從而形成了不同的步態(tài)形式。

行走：通過觀察生物狗在運(yùn)動(dòng)過程中的步態(tài)可以發(fā)現(xiàn)，狗始終有三條腿處于支撐相，至多只有一條腿處于擺動(dòng)相，即在行走步態(tài)中四條腿以左前→右后→右前→左后→左前的運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，此過程中任意時(shí)刻均有且只有三條腿處于支撐相。

姿態(tài)控制上層數(shù)據(jù)由PS2手柄流入，進(jìn)入不同的模式后，計(jì)算出分別對(duì)應(yīng)三個(gè)關(guān)節(jié)需要移的角度，可以是負(fù)數(shù)，存入Joint_A，Joint_B，Joint_C，選擇腿號(hào)1～4分別對(duì)應(yīng)：右前、左前、左后、右后。根據(jù)舵機(jī)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間來控制每個(gè)舵機(jī)運(yùn)動(dòng)的順序，最后傳入下層PCA9685舵機(jī)控制板。

具體代碼如下：

While(mpu_dmp_get_data(&pitch，&rol1，&yaw)==1);//獲取角度數(shù)據(jù)

LED=～LED;

if(pitch>3)

{

pitch_move=pitch_move+1;

}

if(pitch<-3)

{

pitch_move=pitch_move-1;

}

if(roll>3)

{

roll_move=roll_move+1;

}

if(roll<-3)

{

roll_move=roll_move-1;

}

PCA_CtrL(1，RH_B_Initial_angle+(pitch_move×1.2×1.75)+(rol1_move×1.2×1.75));

PCA_CtrL(2，RH_C_Initial_angle+pitch_move×1.2+(rol1_move×1.2);

PCA_CtrL(4，LH_B_Initial_angle-(pitch_move×1.2×1.75)+(rol1_move×1.2×1.75));

PCA_CtrL(5，LH_C_Initial_angle-pitch_move×1.2+(rol1_move×1.2);

PCA_CtrL(7，LT_B_Initial_angle-(pitch_move×1.2×1.75)-(rol1_move×1.2×1.75));

PCA_CtrL(8，LT_C_Initial_angle-pitch_move×1.2-(rol1_move×1.2);

PCA_CtrL(10，RT_B_Initial_angle+(pitch_move×1.2×1.75)-(rol1_move×1.2×1.75));

PCA_CtrL(11，RT_C_Initial_angle+pitch_move×1.2-(rol1_move×1.2);

vo1d Leg_movements (char Leg_num，int Mov_time，int Mov_rate，int Joint_A，Joint_B，Joint_C)

{

CPU_SR_ALLOC();

OS_ERR err;

int i;

float Mov_time_ave，Joint_A_ave，Joint_B_ave，Joint_C_ave;

Mov_time_ave=Mov_time/Mov_rate;

Joint_A_ave=Joint_A/Mov_rate;

Joint_B_ave=Joint_B/Mov_rate;

Joint_C_ave=Joint_C/Mov_rate;

if(Leg_num==1)

{

for(i=0;i

{

OS_CRITICAL_ENTER();//進(jìn)入臨界區(qū)

RH_A_Current_angle=RH_A_Current_angle+Joint_A_ave;

RH_B_Current_angle=RH_B_Current_angle+Joint_B_ave;

RH_C_Current_angle=RH_C_Current_angle+Joint_C_ave;

PCA_CtrL(0，RH_A_Current_angle);

PCA_CtrL(1，RH_B_Current_angle);

PCA_CtrL(2，RH_C_Current_angle);

OS_CRITICAL_EXIT();//調(diào)出臨界區(qū)

0STimeDLyHMSM(0，0，0，Mov_time_ave，OS_OPT_TIME_HMSM_STRICT，&err);

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3 預(yù)期應(yīng)用前景

本款機(jī)器狗四足機(jī)器人的核心應(yīng)用場(chǎng)景是在相對(duì)危險(xiǎn)和較為復(fù)雜的環(huán)境中，如地震災(zāi)區(qū)、戰(zhàn)場(chǎng)邊境等區(qū)域，幫助人類完成野外探測(cè)、安防巡檢等任務(wù)。在這樣的特種場(chǎng)景下，四足動(dòng)物不僅有著比人類更強(qiáng)大的運(yùn)動(dòng)能力，也比履帶式或者輪式機(jī)器人更好適應(yīng)非結(jié)構(gòu)化場(chǎng)景，是對(duì)現(xiàn)有履帶式和輪式機(jī)器人在安保、倉儲(chǔ)物流、工程建設(shè)、應(yīng)急響應(yīng)等應(yīng)用場(chǎng)景的補(bǔ)充和替代。此外，四足機(jī)器人還可以投入人類日常生活之中，通過搭載攝像頭實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別和障礙的規(guī)避，比如在日常生活中快遞的拿取，特別是疫情防控期間無接觸有著非常重要的意義，不僅降低了人與人的接觸風(fēng)險(xiǎn)，也方便了人們的生活[5]。另外，本機(jī)器人主體較小，拆卸簡(jiǎn)單，可以作為小朋友的玩具，開發(fā)智力以及動(dòng)手能力。