机器人学习-matlab四足机器人控制仿真

《机器人学，机器视觉与控制》学习笔记

使用工具箱版本9.10

题目与解决思路：

【1】. 通过减少复位期间的抬腿高度来缩短复位的轨迹
Z轴向下，为了减小复位器件的抬腿高度，应当缩小△Z，故可以将示例程序中zu值调大。
【2】. 增加腿的步幅
腿的步幅可由改变x方向上腿前进和后退运动的极限来达到，令xf = 7; xb = -xf;即可。
【3】. 思考如何通过改变机器人身体一侧的步长来控制机器人转弯
在四足机器人的简单运动中，我们是通过设置一条腿的运动轨迹，然后复制先前生成的leg对象，来创建多条腿的机器人。
本题就需要设定两组不同的腿的运动轨迹：一组轨迹的步幅长、一组轨迹的步幅短。令转弯方向外侧的腿走步幅长的轨迹，内侧的腿走步幅短的轨迹，就可以实现转弯。
【4】. 改变步态，使得机器人像螃蟹一样侧身移动
核心思想：将横向运动的机器人想象成往该方向运动的猎豹。
将x方向上脚到机体的距离设为xf = 0; 使得机器人的四条腿垂直于身体，更好的模仿螃蟹的形态。
由于螃蟹是横着走的，我们可以把螃蟹的运动看成是朝着y方向奔跑的猎豹的运动，所以设定y方向上腿前进和后退运动的极限——yf = 5; yd=2*yf;
z方向上脚抬起和放下时脚的高度则无需改变——zu = 2; zd = 5;
同时，由于侧身运动时，机器人身体左半边腿的运动轨迹与身体右半边腿的运动轨迹的不同，我们需要设置不同的运动轨迹以达到运动效果。{轨迹的不同参考题三}
【5】. 增加另外一双腿。改变步态以同时复位两条腿或三条腿
在简单四足步行机器人的基础上，在创建机器人时多复制两条腿，然后让六条腿的运动两两一致。例如让1/4、2/5、/3/6同时动作。
具体就是在animate函数中更改参数

 legs(1).animate( gait(qcycle, k, 0,   0))legs(2).animate( gait(qcycle, k, 100, 0))legs(3).animate( gait(qcycle, k, 200, 0))%设置相同的ph值，使得机器人可以同时复位两条腿legs(4).animate( gait(qcycle, k, 0, 1))legs(5).animate( gait(qcycle, k, 100, 1))legs(6).animate( gait(qcycle, k, 200, 1))

【6】. 在目前的仿真中，腿移动但身体并没有向前移动。修改仿真效果使得身体移动
修改仿真效果使得身体移动就是在四足机器人的基础上，随着时间的移动不断改变机器人身体和四条腿的坐标，然后不断plot刷新视图，达到机器人移动的效果。

while 1% 调整视窗角度view(51,48)% 刷新身体和腿的位置% 从而达到身体移动的效果if(mod(k,10)==0)delete(row)W = 0.1; L = 0.2;% 创建4条腿的机器人。每条腿都是我们上面造的腿机器人的克隆，% 通过'base'基变换将四条腿安装在身体的四个角legs(1) = SerialLink(leg, 'name', 'leg1', 'base', transl(0+k/6000, 0, 0));legs(2) = SerialLink(leg, 'name', 'leg2', 'base', transl(-L+k/6000, 0, 0));legs(3) = SerialLink(leg, 'name', 'leg3', 'base', transl(-L+k/6000, -W, 0)*trotz(pi));legs(4) = SerialLink(leg, 'name', 'leg4', 'base', transl(0+k/6000, -W, 0)*trotz(pi));% 通过补片绘制机器人身体cube=patch([0+k/6000 -L+k/6000 -L+k/6000 0+k/6000 ], [0 0 -W -W ], [0 0 0 0], ...'FaceColor', 'r', 'FaceAlpha', 0.5);row=cube;hold off% 画出四条腿for i=1:4legs(i).plot(qcycle(1,:), plotopt{:});endhold offendlegs(1).animate( gait(qcycle, k, 0,   0))legs(2).animate( gait(qcycle, k, 100, 0))legs(3).animate( gait(qcycle, k, 200, 1))legs(4).animate( gait(qcycle, k, 300, 1))drawnowk = k+1;
end

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