六足机器人操纵系统及操纵方法
【专利摘要】六足机器人操纵系统及操纵方法，涉及一种机器人操纵系统及操纵方法。本发明的目的是为了解决六足机器人操纵系统的通信实时性差、操纵复杂的问题和人机协同结合性不好的问题。本发明六足机器人操纵系统包括以下模块：电机使能控制模块、停止模块、参数设置模块、位置重置模块、位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块、轮式控制模块及位置显示模块；利用本发明对对机器人进行操纵可以提升机器人操纵系统的通信实时性、降低了机器人的操纵复杂程度并提升人机协同结合性。本发明适用于六足机器人的操纵。
【专利说明】六足机器人操纵系统及操纵方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机器人操纵系统及操纵方法。
【背景技术】
[0002]电驱动六足机器人操纵系统是一个复杂系统。在这个系统中，人通过感官从被操作对象处获得信息，经过思维做出动作决策，由手、脚或人体某些部位执行，形成操作行为。操作的结果使机械进入新的状态，这种新状态又从环境中或显示仪表中反映出新的信号，又可能使操作者做出新的操作。
[0003]操纵系统设计是对传统的只考虑机器的设计的一个重大变革，以往机器人系统仅关注于机器人本体和控制系统设计，没有优化操纵系统的实时性、简易型和人机协同结合性。本设计是将操纵系统看作整机系统的一个环节，考虑人的特性，设计出以人为主的最佳人机系统。操纵系统设计中的一个重要问题，是人机功能分配或人机结合。将人和机器的特点有机的结合起来，取长补短，就可得到最佳性能的操纵系统。
[0004]操纵系统软件的良好设计是六足机器人能够良好响应驾驶员控制命令以及运动控制系统及时接受驾驶员控制指令的基础。驾驶员对六足机器人的一切操控都是通过操纵主机中软件的运行来实现命令的解析与传达。操纵系统的合理设计是六足机器人良好运行必不可缺的条件。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了解决六足机器人操纵系统的通信实时性差、操纵复杂的问题和人机协同结合性不好的问题。进而提出了一种六足机器人操纵系统及操纵方法。
[0006]六足机器人操纵系统，包括以下模块:电机使能控制模块、停止模块、参数设置模块、位置重置模块、位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块、轮式控制模块及位置显示模块；
[0007]电机使能控制模块，用于机器人执行动作电机的通电控制；
[0008]停止模块，用于机器人执行动作的急停和停止控制；
[0009]参数设置模块是对机器人的参数进行输入，包括:
[0010]LegLength_l/2/3参数输入子模块，即基节长度、大腿长度和小腿长度参数输入子模块；用于基节长度、大腿长度和小腿长度参数输入；
[0011]CSRot_l/2/3/4/5/6参数输入子模块，即局部坐标系旋转角度参数输入子模块；用于局部坐标系旋转角度参数输入；
[0012]Edpt_Bia_X/Y/Z参数输入子模块，即平台偏移距离参数输入子模块；用于平台偏移距离参数输入；
[0013]Scafac_l/2/3参数输入子模块，即跟、髋、膝关节比例因子参数输入子模块；用于跟、髋、膝关节比例因子参数输入；
[0014]Refhgh参数输入子模块，即平台参考面高度参数输入子模块；用于平台参考面高度参数输入；
[0015]Hordist参数输入子模块，即基节距足端横向距离参数输入子模块；用于基节距足端横向距离参数输入；
[0016]Swhgh参数输入子模块，即足端摆动高度参数输入子模块；用于足端摆动高度参数输入；
[0017]Zprehgh参数输入子模块，即足端预抬高度参数输入子模块；用于足端预抬高度参数输入；
[0018]反射参数输入子模块，用于反射参数输入；
[0019]其中，反射参数输入子模块包括:
[0020]Edref_Depth参数输入子模块，即反射下探深度参数输入子模块；用于反射下探深度参数输入；
[0021]Edref_Fwdis参数输入子模块，即反射前探距离参数输入子模块；用于反射前探距离参数输入；
[0022]Edref_Fwhgh参数输入子模块，即反射前探高度参数输入子模块；用于反射前探高度参数输入；
[0023]Edref_Backdis参数输入子模块，即反射后撤距离参数输入子模块；用于反射后撤距离参数输入；
[0024]Edref_Reswhgh参数输入子模块，即反射再摆高度参数输入子模块；用于反射再摆高度参数输入；
[0025]六足机器人平台是除了腿部以外的body部分，以六足机器人平台建立的坐标系分为全局坐标系和局部坐标系:平台全局坐标系是以平台O圆心，X轴、Y轴和Z轴满足右手螺旋法则，其中Z为沿着重力反方向的坐标轴，X为沿着机体前进方向的坐标轴，Y为沿着机体横向的坐标轴，平台全局坐标系用于描述各个腿与平台间的位置关系；平台局部坐标系分别在六条腿上，基节位置是坐标系的原点，六条腿各自的原点分别为oi(i = I…6)，xi (i = Ρ..6)轴和yi(i = Ρ..6)轴分别是经过坐标平移和旋转得来的单腿方向坐标轴，六条腿分别对应于六个坐标系CSi (i = Ρ..6)；
[0026]六足机器人腿部由三部分组成:跟关节、髋关节及膝关节；α、β、Υ分别为跟、髋和膝关节的转角；
[0027]位置重置模块针对机器人六条腿在局部坐标系下对机器人单腿位置进行设定，标定机器人初始位置，使机器人做回零运动；位置重置模包括:
[0028]位置设定子模块,用于在Choose_CS_l/2/3/4/5/6下对局部CS xyz位置的设定；是用于对局部坐标系下X位置Ed_xPos的设定、局部坐标系下y位置Ed_yPos的设定和局部坐标系下z位置Ed_ZPos的设定；
[0029]位置显示模块用于全局坐标系下机器人六条腿CSP0S_L0cal_l/2/3/4/5/6的X方向的位置CSXP0S、Y方向的位置CSYPOS、Z方向的位置CSZPOS的坐标信息显示，还用于局部坐标系下机器人六条腿CSPos_Global_l/2/3/4/5/6的x方向的位置CSxPOS、y方向的位置CSyPOS、z方向的位置CSzPOS的坐标信息显示以及用于机器人六条腿单腿关节CSANGL_l/2/3/4/5/6的角度信息显示，即单腿关节α、β、Y角度信息显示；
[0030]位姿控制模块用于对机器人的位置控制及姿态控制，包括:
[0031]Bt_Ctrchange子模块，即姿态控制/位置控制子模块，用于通过设定运动时间TM及运动距离，实现位置控制模式下的前后移动、左右移动及上下移动或通过设定运动时间TM及运动角度，实现姿态控制模式下的前后倾斜、左右倾斜及左右旋转功能；
[0032]Bt_Front子模块，即平台前移/前倾子模块，用于平台前移/前倾；
[0033]Bt_Behind子模块，即平台后移/后倾子模块，用于平台后移/后倾；
[0034]Bt_Left子模块，即平台左移/左倾子模块，用于平台左移/左倾；
[0035]Bt_Right子模块，即平台右移/右倾子模块，用于平台右移/右倾；
[0036]Bt_Up子模块，即平台上移子模块，用于平台上移；
[0037]Bt_Down子模块，即平台下移子模块，用于平台下移；
[0038]步态控制模块，通过设定步态运动时间Ed_MovTM、前进方向运动向量Ed_Xdirct、侧向运动距离Ed_Ydirct和旋转角度Ed_Rotdegr,实现机器人的步态运动；机器人的局部运动以前进方向为X方向，左侧方向为Y方向；步态控制模块包括:
[0039]Bt_2GaitMov子模块，即二步态运动子模块，用于实现机器人的二步态运动；
[0040]Bt_3GaitMov子模块，即三步态运动子模块，用于实现机器人的三步态运动；
[0041]Bt_6GaitMov子模块，即六步态运动子模块，用于实现机器人的六步态运动；
[0042]Bt_RotGaitCtr子模块，即旋转模式运动子模块，用于实现机器人的旋转运动；
[0043]Bt_Stop子模块，即停止运动子模块，用于实现机器人的运动停止；
[0044]单腿控制模块分为计算机端单腿控制子模块和操纵杆端单腿控制子模块；用于实现计算机端单腿控制子模块和操纵杆端单腿控制子模块的切换；
[0045]操纵杆端单腿控制子模块下达六足机器人在操纵杆控制模式下的相关的单腿运动控制参数，用于单腿行进方向控制和单腿关节控制；操纵杆端单腿控制子模块包括:
[0046]LegNumber子模块，即操纵腿子模块，用于对不同的单腿进行控制；
[0047]JointControl子模块，即足端/关节控制子模块，用于对单腿上的足端/关节进行控制；
[0048]FootXSpeed子模块，即足端X轴速度子模块，用于全局和局部坐标系下前进方向运动距离的设置；
[0049]FootYSpeed子模块，即足端Y轴速度子模块，用于全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的设置；
[0050]FootZSpeed子模块，即足端Z轴速度子模块,用于全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的设置；
[0051]GJointSpeed子模块，即跟关节转速子模块，用于实现跟关节转速的控制；
[0052]KJointSpeed子模块，即髋关节转速子模块,用于实现髋关节转速的控制；
[0053]XJointSpeed子模块，即膝关节转速子模块,用于实现膝关节转速的控制；
[0054]计算机端单腿控制子模块通过设定单腿运动时间ED_MovTA、单腿曲线运动时间ED_MovTS、单腿运动速度ED_MovF及单腿运动增量距离ED_MovINC，控制单腿单关节运动，在全局坐标系和局部坐标系下实现机器人的各运动方向上的运动；计算机端单腿控制子模块包括:
[0055]CM_CSChoose子模块，即单腿控制选择子模块，用于对控制的单腿进行选择；
[0056]CM_JointChoose子模块，即关节选择子模块，用于对单腿上的关节进行选择；
[0057]ET_JogSpeed子模块，即单关节运动速度子模块，用于对单腿上的关节运动速度进行控制；
[0058]BT_JogFw子模块，即单关节正转子模块，用于实现关节的正转；
[0059]BT_JogRv子模块,即单关节反转子模块，用于实现关节的反转；
[0060]BT_Glblocctr子模块，即全局或局部坐标系切换子模块，用于实现全局或局部坐标系的切换；包括:
[0061]BT_XFff子模块，即机器人全局和局部坐标系下前进方向运动向量子模块，用于全局和局部坐标系下前进方向运动距离的设置；
[0062]BT_YFW子模块，即机器人全局坐和局部标系下侧向方向运动向量子模块，用于全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的设置；
[0063]BT_ZFW子模块，即机器人全局和局部坐标系下垂向方向运动向量子模块，用于全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的设置；
[0064]站立收起控制模块，通过设定运动时间ED_MovTA、运动曲线时间ED_MovTS、运动速度ED_MovF、XY面运动起始点及Z向增量值ED_StandINC、至运动规划起始点及Z位置ED_StartZ、运动到指定高度Z位置，实现机器人整机的站立运动和回归初始位置运动；
[0065]以及通过设定局部坐标系下X方向目标位置ED_PkupX、局部坐标系下Y方向目标位置ED_PkupY、局部坐标系下Z方向目标位置ED_PkupZ实现人的收起运动；
[0066]轮式控制模块通过设定轮式模式的加/减速时间ED_Time、行进速度ED_Speed、转弯内径ED_Inner_Diameter及原地转弯角速度ED_Anspeed,实现机器人轮式模式下的前进、后退、左转、右转、原地左转及原地右转的功能；轮式控制模块包括:
[0067]BT_F0RWARD子模块，即轮式前进模块，用于实现机器人的轮式前进；
[0068]BT_BACK子模块，即轮式后退模块，用于实现机器人的轮式后退；
[0069]BT_LTURN子模块，即轮式左转模块，用于实现机器人的轮式左转；
[0070]BT_RTURN子模块，即轮式右转模块，用于实现机器人的轮式右转；
[0071]BT_0NLTURN子模块，即轮式原地左转模块，用于实现机器人的轮式原地左转；
[0072]BT_0NRTURN子模块，即轮式原地右转模块，用于实现机器人的轮式原地右转；
[0073]电机使能控制模块、参数设置模块、位置重置模块先后独立运行；
[0074]轮式控制模块独立运行；
[0075]位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块相互独立运行；位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块运行之前，首先调用参数设置模块，根据参数设置模块中的参数和位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块中的设置参数来执行；步态控制模块运行时，如果某条腿动作执行出现故障，调用单腿控制模块中的操纵杆端单腿控制子模块进行辅助控制；
[0076]位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块运行时的参数信息反应到位置显示模块中，由位置显示模块进行显示；
[0077]停止模块独立运行。
[0078]利用六足机器人操纵系统对机器人进行操纵的方法，包括以下步骤:
[0079]步骤1:运行电机使能控制模块，使电机处于工作状态；
[0080]步骤2:运行位置重置模块，在局部坐标系下分别设置机器人腿部的初始位置，使机器人做回零运动；
[0081]设置六条腿ChOOSe_CS_l/2/3/4/5/6在局部坐标系下的机器人单腿初始位置，包括:x位置Ed_xPos的设定、局部坐标系下y位置Ed_yPos的设定和z位置Ed_zPos的设定；
[0082]步骤3:根据机器人的实际情况，运行系统参数设置模块，设置系统参数；包括:
[0083]输入LegLength_l/2/3，即基节长度、大腿长度和小腿长度；
[0084]输入CSRot_l/2/3/4/5/6，即局部坐标系旋转角度；
[0085]输入Edpt_Bia_X/Y/Z，即平台偏移距离参数；
[0086]输入Scafac_l/2/3，即跟、髋、膝关节比例因子参数；
[0087]输入Refhgh，即平台参考面高度参数；
[0088]输入Hordi St，即基节距足端横向距离参数；
[0089]输入Swhgh，即足端摆动高度参数；
[0090]输入Zprehgh,即足端预抬高度参数；
[0091]输入反射参数，包括:
[0092]输入Edref_Depth,即反射下探深度参数；
[0093]输入Edref_Fwdis，即反射前探距离参数；
[0094]输入Edref_Fwhgh,即反射前探高度参数；
[0095]输入Edref_Backdi s，即反射后撤距离参数；
[0096]输入Edref_Reswhgh,即反射再摆高度参数；
[0097]步骤4:根据实际的环境和机器人所要完成的任务，选择选用足式模式运动或轮式模式运动，当环境适合使用轮式控制模块时，运行轮式控制模块，设定轮式模式的加/减速时间ED_Time、行进速度ED_Speed、转弯内径ED_Inner_Diameter及原地转弯角速度ED_Anspeed，调用相应的轮式前进子模块、轮式后退子模块、轮式左转子模块、轮式右转子模块、轮式原地左转子模块、轮式原地右转子模块，实现机器人轮式模式下的前进、后退、左转、右转、原地左转及原地右转；
[0098]步骤5:当环境不适合使用轮式控制模块时，启用足式模式，进行以下操作:
[0099]步骤5.1:运行姿态控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在位姿控制模块中的Bt_Ctrchange子模块中选择姿态控制或位置控制,设定运动时间TM及运动距离或者设定运动时间TM及运动角度，调用平台前移/前倾子模块、平台后移/后倾子模块、平台左移/左倾子模块、平台右移/右倾子模块、平台上移子模块、平台下移子模块，实现位置控制模式下的前后移动、左右移动及上下移动或者实现姿态控制模式下的前后倾斜、左右倾斜及左右旋转功能；
[0100]步骤5.2:运行单腿控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据；如果选用操纵杆端单腿控制子模块，调用操纵杆控制模块，通过操纵杆控制实现机器人的单腿控制，从而实现机器人避障或试探等动作；
[0101]如果选用计算机端单腿控制模块，在单腿控制选择子模块中，选择需要进行控制的单腿，然后选择关节选择子模块，选择单腿上需要进行控制的关节；设定单腿运动时间ED_MovTA、单腿曲线运动时间ED_MovTS、单腿运动速度ED_MovF及单腿运动增量距离ED_MovINC ;调用单关节运动速度子模块，实现对单腿上的关节运动速度进行控制；调用单关节正转子模块和单关节反转子模块，实现关节的正转和反转；调用BT_Glblocctr子模块，即全局或局部坐标系切换子模块，实现全局或局部坐标系的切换；然后设置:
[0102]BT_XFff子模块，即机器人全局和局部坐标系下前进方向运动向量子模块，实现全局和局部坐标系下前进方向运动距离的限定；
[0103]BT_YFW子模块，即机器人全局坐和局部标系下侧向方向运动向量子模块，实现全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的限定；
[0104]BT_ZFW子模块，即机器人全局和局部坐标系下垂向方向运动向量子模块，实现全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的限定；
[0105]如果在计算机端单腿控制模式下对单腿进行控制，若某条腿动作执行出现故障，调用操纵杆端单腿控制子模块对执行出现故障的腿进行辅助控制；
[0106]步骤5.3:根据实际的运动场地环境和机器人要完成的任务，运行站立收起控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在站立收起控制模块中，设定运动时间ED_MovTA、运动曲线时间ED_MovTS、运动速度ED_MovF，设置XY面运动起始点及Z向增量值ED_StandINC,实现机器人整机的站立运动；设置至运动规划起始点及Z位置ED_StartZ，实现回归初始位置运动；设置运动到指定高度Z位置，实现足端在垂直方向运动到指定高度位置；
[0107]设定局部坐标系下X方向目标位置ED_Pkupx、局部坐标系下y方向目标位置ED_Pkupy、局部坐标系下z方向目标位置ED_Pkupz，实现机器人的收起运动；
[0108]步骤5.4:根据实际的运动场地环境和机器人要完成的任务，运行步态控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在步态控制模块中，设定步态运动时间Ed_MovTM、前进方向运动向量Ed_Xdirct、侧向运动距离Ed_Ydirct和旋转角度Ed_Rotdegr ;根据实际的运动环境调用二步态运动子模块Bt_2GaitMov、三步态运动子模块Bt_3GaitMov、六步态运动子模块Bt_6GaitMov、旋转模式运动子模块Bt_RotGaitCtr及停止运动子模块Bt_Stop,实现机器人的二步态运动、三步态运动、六步态运动、旋转运动以及实现机器人的运动停止；如果在步态控制模式中，当机器人自主行走时，某条腿遇到障碍物或踏入沟壑中，调用操纵杆端单腿控制子模块对机器人单腿进行操控，控制机器人进行避障或避沟；当某条腿动作执行出现故障，调用操纵杆端单腿控制子模块对执行出现故障的腿进行辅助控制；
[0109]步骤6:机器人在各种模式下运动及停止后，运行停止模块，实现机器人正常停止。
[0110]本发明的六足机器人操纵系统各个模块之间的调用关系简单，在执行时可以缩短模块之间相互调用的时间，从而提升机器人操纵系统的通信实时性，操纵系统数据发送周期为50ms以内；六足机器人操纵系统各个模块之间关系简单，且各个模块的功能完善，执行界面清晰简单，降低了机器人的操纵复杂程度；同时由于既可以应用简单的人机操作界面又可以使用操纵杆对机器人进行控制，又进一步提升了人机协同结合性。
【专利附图】
【附图说明】
[0111]图1六足机器人操纵系统的操作界面；
[0112]图2参数设置模块的显示界面；
[0113]图3位置重置模块的显示界面；
[0114]图4位置显示模块的显示界面；
[0115]图5轮式控制模块的显示界面；
[0116]图6位姿控制模块中位置控制子模块的显示界面；
[0117]图7位姿控制模块中姿态控制子模块的显示界面；
[0118]图8单腿控制模块的显示界面；
[0119]图9站立收起控制模块的显示界面；
[0120]图10步态控制模块的显示界面；
[0121]图11跟关节、散关节和膝关节的转角的侧视图坐标系不意图；
[0122]图12跟关节、散关节和膝关节的转角的俯视图坐标系不意图；
[0123]图13跟关节、髋关节和膝关节的转角的简化图坐标系示意图。
【具体实施方式】
[0124]【具体实施方式】一:六足机器人操纵系统的操作界面如图1所示；六足机器人操纵系统，包括以下模块:电机使能控制模块、停止模块、参数设置模块、位置重置模块、位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块、轮式控制模块及位置显示模块；
[0125]电机使能控制模块，用于机器人执行动作电机的通电控制；
[0126]停止模块，用于机器人执行动作的急停和停止控制；
[0127]参数设置模块的显示界面如图2所示；参数设置模块是对机器人的参数进行输入，包括:
[0128]LegLength_l/2/3参数输入子模块，即基节长度、大腿长度和小腿长度参数输入子模块；用于基节长度、大腿长度和小腿长度参数输入；
[0129]CSRot_l/2/3/4/5/6参数输入子模块，即局部坐标系旋转角度参数输入子模块；用于局部坐标系旋转角度参数输入；
[0130]Edpt_Bia_X/Y/Z参数输入子模块，即平台偏移距离参数输入子模块；用于平台偏移距离参数输入；
[0131]Scafac_l/2/3参数输入子模块，即跟、髋、膝关节比例因子参数输入子模块；用于跟、髋、膝关节比例因子参数输入；
[0132]Refhgh参数输入子模块，即平台参考面高度参数输入子模块；用于平台参考面高度参数输入；
[0133]Hordist参数输入子模块，即基节距足端横向距离参数输入子模块；用于基节距足端横向距离参数输入；
[0134]Swhgh参数输入子模块，即足端摆动高度参数输入子模块；用于足端摆动高度参数输入；
[0135]Zprehgh参数输入子模块，即足端预抬高度参数输入子模块；用于足端预抬高度参数输入；
[0136]反射参数输入子模块，用于反射参数输入；
[0137]其中，反射参数输入子模块包括:
[0138]Edref_Depth参数输入子模块，即反射下探深度参数输入子模块；用于反射下探深度参数输入；
[0139]Edref_Fwdis参数输入子模块，即反射前探距离参数输入子模块；用于反射前探距离参数输入；
[0140]Edref_Fwhgh参数输入子模块，即反射前探高度参数输入子模块；用于反射前探高度参数输入；
[0141]Edref_Backdis参数输入子模块，即反射后撤距离参数输入子模块；用于反射后撤距离参数输入；
[0142]Edref_Reswhgh参数输入子模块，即反射再摆高度参数输入子模块；用于反射再摆高度参数输入；
[0143]六足机器人平台是除了腿部以外的body部分，以六足机器人平台建立的坐标系分为全局坐标系和局部坐标系:平台全局坐标系是以平台O圆心，X轴、Y轴和Z轴满足右手螺旋法则，其中Z为沿着重力反方向的坐标轴，X为沿着机体前进方向的坐标轴，Y为沿着机体横向的坐标轴，平台全局坐标系用于描述各个腿与平台间的位置关系；平台局部坐标系分别在六条腿上，基节位置是坐标系的原点，六条腿各自的原点分别为oi(i = I…6)，xi (i = Ρ..6)轴和yi(i = Ρ..6)轴分别是经过坐标平移和旋转得来的单腿方向坐标轴，六条腿分别对应于六个坐标系CSi (i = Ρ..6)；
[0144]六足机器人腿部由三部分组成:跟关节、髋关节及膝关节；α、β、Υ分别为跟、髋和膝关节的转角；跟关节、髋关节和膝关节的转角的侧视图坐标系、俯视图坐标系、简化图坐标系示意图分别如图11、图12和图13所示，Ho代表躯干初始高度，腿部的横向距离为S ；
[0145]位置重置模块的显示界面如图3所示；位置重置模块针对机器人六条腿在局部坐标系下对机器人单腿位置进行设定，标定机器人初始位置，使机器人做回零运动；位置重置模包括:
[0146]位置设定子模块,用于在Choose_CS_l/2/3/4/5/6下对局部CS xyz位置的设定；是用于对局部坐标系下X位置Ed_xPos的设定、局部坐标系下y位置Ed_yPos的设定和局部坐标系下z位置Ed_ZPos的设定；
[0147]位置显示模块的显示界面如图4所示；位置显示模块用于全局坐标系下机器人六条腿CSPos_Local_l/2/3/4/5/6的X方向的位置CSXPOS, Y方向的位置CSYPOS,Z方向的位置CSZPOS的坐标信息显示，还用于局部坐标系下机器人六条腿CSPos_Global_l/2/3/4/5/6的x方向的位置CSxPOS、y方向的位置CSyPOS、z方向的位置CSzPOS的坐标信息显示以及用于机器人六条腿单腿关节CSANGL_l/2/3/4/5/6的角度信息显示，即单腿关节α、β、Y角度信息显示；
[0148]位姿控制模块的显示界面如图6、图7所示；位姿控制模块用于对机器人的位置控制及姿态控制，包括:
[0149]Bt_Ctrchange子模块，即姿态控制/位置控制子模块，用于通过设定运动时间TM及运动距离，实现位置控制模式下的前后移动、左右移动及上下移动或通过设定运动时间TM及运动角度，实现姿态控制模式下的前后倾斜、左右倾斜及左右旋转功能；
[0150]Bt_Front子模块，即平台前移/前倾子模块，用于平台前移/前倾；
[0151]Bt_Behind子模块，即平台后移/后倾子模块，用于平台后移/后倾；
[0152]Bt_Left子模块，即平台左移/左倾子模块，用于平台左移/左倾；
[0153]Bt_Right子模块，即平台右移/右倾子模块，用于平台右移/右倾；
[0154]Bt_Up子模块，即平台上移子模块，用于平台上移；
[0155]Bt_Down子模块，即平台下移子模块，用于平台下移；
[0156]步态控制模块的显示界面如图10所示；步态控制模块，通过设定步态运动时间Ed_MovTM、前进方向运动向量Ed_Xdirct、侧向运动距离Ed_Ydirct和旋转角度Ed_Rotdegr，实现机器人的步态运动；机器人的局部运动以前进方向为X方向，左侧方向为Y方向；步态控制模块包括:
[0157]Bt_2GaitMov子模块，即二步态运动子模块，用于实现机器人的二步态运动；
[0158]Bt_3GaitMov子模块，即三步态运动子模块，用于实现机器人的三步态运动；
[0159]Bt_6GaitMov子模块，即六步态运动子模块,用于实现机器人的六步态运动；
[0160]Bt_RotGaitCtr子模块，即旋转模式运动子模块，用于实现机器人的旋转运动；
[0161]Bt_Stop子模块，即停止运动子模块，用于实现机器人的运动停止；
[0162]单腿控制模块的显示界面如图8所示；单腿控制模块分为计算机端单腿控制子模块和操纵杆端单腿控制子模块；用于实现计算机端单腿控制子模块和操纵杆端单腿控制子模块的切换；
[0163]操纵杆端单腿控制子模块下达六足机器人在操纵杆控制模式下的相关的单腿运动控制参数，用于单腿行进方向控制和单腿关节控制；操纵杆端单腿控制子模块包括:
[0164]LegNumber子模块，即操纵腿子模块，用于对不同的单腿进行控制；
[0165]JointControl子模块，即足端/关节控制子模块，用于对单腿上的足端/关节进行控制；
[0166]FootXSpeed子模块，即足端X轴速度子模块，用于全局和局部坐标系下前进方向运动距离的设置；
[0167]FootYSpeed子模块，即足端Y轴速度子模块，用于全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的设置；
[0168]FootZSpeed子模块，即足端Z轴速度子模块,用于全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的设置；
[0169]GJointSpeed子模块，即跟关节转速子模块，用于实现跟关节转速的控制；
[0170]KJointSpeed子模块，即髋关节转速子模块,用于实现髋关节转速的控制；
[0171]XJointSpeed子模块,即膝关节转速子模块,用于实现膝关节转速的控制；
[0172]计算机端单腿控制子模块通过设定单腿运动时间ED_MovTA、单腿曲线运动时间ED_MovTS、单腿运动速度ED_MovF及单腿运动增量距离ED_MovINC，控制单腿单关节运动，在全局坐标系和局部坐标系下实现机器人的各运动方向上的运动；计算机端单腿控制子模块包括:
[0173]CM_CSChoose子模块，即单腿控制选择子模块，用于对控制的单腿进行选择；
[0174]CM_JointChoose子模块，即关节选择子模块，用于对单腿上的关节进行选择；
[0175]ET_JogSpeed子模块，即单关节运动速度子模块，用于对单腿上的关节运动速度进行控制；
[0176]BT_JogFw子模块，即单关节正转子模块,用于实现关节的正转；
[0177]BT_JogRv子模块，即单关节反转子模块，用于实现关节的反转；
[0178]BT_Glblocctr子模块，即全局或局部坐标系切换子模块，用于实现全局或局部坐标系的切换；包括:
[0179]BT_XFW子模块，即机器人全局和局部坐标系下前进方向运动向量子模块，用于全局和局部坐标系下前进方向运动距离的设置；
[0180]BT_YFW子模块，即机器人全局坐和局部标系下侧向方向运动向量子模块，用于全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的设置；
[0181]BT_ZFW子模块，即机器人全局和局部坐标系下垂向方向运动向量子模块，用于全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的设置；
[0182]站立收起控制模块的显示界面如图9所示；站立收起控制模块，通过设定运动时间ED_MovTA、运动曲线时间ED_MovTS、运动速度ED_MovF、XY面运动起始点及Z向增量值ED_StandINC、至运动规划起始点及Z位置ED_StartZ、运动到指定高度Z位置，实现机器人整机的站立运动和回归初始位置运动；
[0183]以及通过设定局部坐标系下X方向目标位置ED_PkupX、局部坐标系下Y方向目标位置ED_PkupY、局部坐标系下Z方向目标位置ED_PkupZ实现人的收起运动；
[0184]轮式控制模块的显示界面如图5所示；轮式控制模块通过设定轮式模式的加/减速时间ED_Time、行进速度ED_Speed、转弯内径ED_Inner_Diameter及原地转弯角速度ED_Anspeed，实现机器人轮式模式下的前进、后退、左转、右转、原地左转及原地右转的功能；轮式控制模块包括:
[0185]BT_F0RWARD子模块，即轮式前进模块，用于实现机器人的轮式前进；
[0186]BT_BACK子模块，即轮式后退模块，用于实现机器人的轮式后退；
[0187]BT_LTURN子模块，即轮式左转模块，用于实现机器人的轮式左转；
[0188]BT_RTURN子模块，即轮式右转模块，用于实现机器人的轮式右转；
[0189]BT_0NLTURN子模块，即轮式原地左转模块，用于实现机器人的轮式原地左转；
[0190]BT_0NRTURN子模块，即轮式原地右转模块，用于实现机器人的轮式原地右转；
[0191]电机使能控制模块、参数设置模块、位置重置模块先后独立运行；
[0192]轮式控制模块独立运行；
[0193]位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块相互独立运行；位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块运行之前，首先调用参数设置模块，根据参数设置模块中的参数和位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块中的设置参数来执行；步态控制模块运行时，如果某条腿动作执行出现故障，调用单腿控制模块中的操纵杆端单腿控制子模块进行辅助控制；
[0194]位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块运行时的参数信息反应到位置显示模块中，由位置显示模块进行显示；
[0195]停止模块独立运行。
[0196]【具体实施方式】二:六足机器人操纵系统采用Visual C++6.0为基础开发的，通过嵌入UMAC提供的动态链接库Pco_32完成跟运控系统的通讯。
[0197]其它步骤及参数与【具体实施方式】一相同。
[0198]【具体实施方式】三:利用六足机器人操纵系统对机器人进行操纵的方法，包括以下步骤:
[0199]步骤1:运行电机使能控制模块，使电机处于工作状态；
[0200]步骤2:运行位置重置模块，在局部坐标系下分别设置机器人腿部的初始位置，使机器人做回零运动；
[0201]设置六条腿ChOOSe_CS_l/2/3/4/5/6在局部坐标系下的机器人单腿初始位置，包括:X位置Ed_xPos的设定、局部坐标系下y位置Ed_yPos的设定和z位置Ed_zPos的设定；
[0202]步骤3:根据机器人的实际情况，运行系统参数设置模块，设置系统参数；包括:
[0203]输入LegLength_l/2/3，即基节长度、大腿长度和小腿长度；
[0204]输入CSRot_l/2/3/4/5/6，即局部坐标系旋转角度；
[0205]输入Edpt_Bia_X/Y/Z，即平台偏移距离参数；
[0206]输入Scafac_l/2/3，即跟、髋、膝关节比例因子参数；
[0207]输入Refhgh，即平台参考面高度参数；
[0208]输入Hordi St，即基节距足端横向距离参数；
[0209]输入Swhgh，即足端摆动高度参数；
[0210]输入Zprehgh,即足端预抬高度参数；
[0211]输入反射参数，包括:
[0212]输入Edref_Depth,即反射下探深度参数；
[0213]输入Edref_Fwdis，即反射前探距离参数；
[0214]输入Edref_Fwhgh,即反射前探高度参数；
[0215]输入Edref_Backdi s，即反射后撤距离参数；
[0216]输入Edref_Reswhgh,即反射再摆高度参数；
[0217]步骤4:根据实际的环境和机器人所要完成的任务，选择选用足式模式运动或轮式模式运动，当环境适合使用轮式控制模块时，运行轮式控制模块，设定轮式模式的加/减速时间ED_Time、行进速度ED_Speed、转弯内径ED_Inner_Diameter及原地转弯角速度ED_Anspeed，调用相应的轮式前进子模块、轮式后退子模块、轮式左转子模块、轮式右转子模块、轮式原地左转子模块、轮式原地右转子模块，实现机器人轮式模式下的前进、后退、左转、右转、原地左转及原地右转；
[0218]步骤5:当环境不适合使用轮式控制模块时，启用足式模式，进行以下操作:
[0219]步骤5.1:运行姿态控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在位姿控制模块中的Bt_Ctrchange子模块中选择姿态控制或位置控制,设定运动时间TM及运动距离或者设定运动时间TM及运动角度，调用平台前移/前倾子模块、平台后移/后倾子模块、平台左移/左倾子模块、平台右移/右倾子模块、平台上移子模块、平台下移子模块，实现位置控制模式下的前后移动、左右移动及上下移动或者实现姿态控制模式下的前后倾斜、左右倾斜及左右旋转功能；
[0220]步骤5.2:运行单腿控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据；如果选用操纵杆端单腿控制子模块，调用操纵杆控制模块，通过操纵杆控制实现机器人的单腿控制，从而实现机器人避障或试探等动作；
[0221]如果选用计算机端单腿控制模块，在单腿控制选择子模块中，选择需要进行控制的单腿，然后选择关节选择子模块，选择单腿上需要进行控制的关节；设定单腿运动时间ED_MovTA、单腿曲线运动时间ED_MovTS、单腿运动速度ED_MovF及单腿运动增量距离ED_MovINC ;调用单关节运动速度子模块，实现对单腿上的关节运动速度进行控制；调用单关节正转子模块和单关节反转子模块，实现关节的正转和反转；调用BT_Glblocctr子模块，即全局或局部坐标系切换子模块，实现全局或局部坐标系的切换；然后设置:
[0222]BT_XFff子模块，即机器人全局和局部坐标系下前进方向运动向量子模块，实现全局和局部坐标系下前进方向运动距离的限定；
[0223]BT_YFW子模块，即机器人全局坐和局部标系下侧向方向运动向量子模块，实现全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的限定；
[0224]BT_ZFff子模块，即机器人全局和局部坐标系下垂向方向运动向量子模块，实现全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的限定；
[0225]如果在计算机端单腿控制模式下对单腿进行控制，若某条腿动作执行出现故障，调用操纵杆端单腿控制子模块对执行出现故障的腿进行辅助控制；
[0226]步骤5.3:根据实际的运动场地环境和机器人要完成的任务，运行站立收起控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在站立收起控制模块中，设定运动时间ED_MovTA、运动曲线时间ED_MovTS、运动速度ED_MovF，设置XY面运动起始点及Z向增量值ED_StandINC,实现机器人整机的站立运动；设置至运动规划起始点及Z位置ED_StartZ，实现回归初始位置运动；设置运动到指定高度Z位置，实现足端在垂直方向运动到指定高度位置；
[0227]设定局部坐标系下X方向目标位置ED_Pkupx、局部坐标系下y方向目标位置ED_Pkupy、局部坐标系下z方向目标位置ED_Pkupz，实现机器人的收起运动；
[0228]步骤5.4:根据实际的运动场地环境和机器人要完成的任务，运行步态控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在步态控制模块中，设定步态运动时间Ed_MovTM、前进方向运动向量Ed_Xdirct、侧向运动距离Ed_Ydirct和旋转角度Ed_Rotdegr ;根据实际的运动环境调用二步态运动子模块Bt_2GaitMov、三步态运动子模块Bt_3GaitMov、六步态运动子模块Bt_6GaitMov、旋转模式运动子模块Bt_RotGaitCtr及停止运动子模块Bt_Stop,实现机器人的二步态运动、三步态运动、六步态运动、旋转运动以及实现机器人的运动停止；如果在步态控制模式中，当机器人自主行走时，某条腿遇到障碍物或踏入沟壑中，调用操纵杆端单腿控制子模块对机器人单腿进行操控，控制机器人进行避障或避沟；当某条腿动作执行出现故障，调用操纵杆端单腿控制子模块对执行出现故障的腿进行辅助控制；
[0229]步骤6:机器人在各种模式下运动及停止后，运行停止模块，实现机器人正常停止。
【权利要求】
1.六足机器人操纵系统，其特征在于，该操纵系统包括以下模块:电机使能控制模块、停止模块、参数设置模块、位置重置模块、位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块、轮式控制模块及位置显示模块； 所述的电机使能控制模块，用于机器人执行动作电机的通电控制； 所述的停止模块，用于机器人执行动作的急停和停止控制； 所述的参数设置模块是对机器人的参数进行输入，包括: LegLength_l/2/3参数输入子模块，用于基节长度、大腿长度和小腿长度参数输入； CSRot_l/2/3/4/5/6参数输入子模块，用于局部坐标系旋转角度参数输入； Edpt_Bia_X/Y/Z参数输入子模块，用于平台偏移距离参数输入； Scafac_l/2/3参数输入子模块，用于跟、髋、膝关节比例因子参数输入； Refhgh参数输入子模块，用于平台参考面高度参数输入； Hordist参数输入子模块，用于基节距足端横向距离参数输入； Swhgh参数输入子模块，用于足端摆动高度参数输入； Zprehgh参数输入子模块，用于足端预抬高度参数输入； 反射参数输入子模块，用于反射参数输入； 其中，反射参数输入子模块包括: Edref_Depth参数输入子模块，用于反射下探深度参数输入； Edref_Fwdis参数输入子模块，用于反射前探距离参数输入； Edref_Fwhgh参数输入子模块，用于反射前探高度参数输入； Edref_Backdis参数输入子模块，用于反射后撤距离参数输入； Edref_Reswhgh参数输入子模块,用于反射再摆高度参数输入； 所述的位置重置模块针对机器人六条腿在局部坐标系下对机器人单腿位置进行设定，标定机器人初始位置，使机器人做回零运动；位置重置模包括: 位置设定子模块，用于在Choose_CS_l/2/3/4/5/6下对局部CS xyz位置的设定；是用于对局部坐标系下X位置Ed_XPos的设定、局部坐标系下y位置Ed_yPos的设定和局部坐标系下z位置Ed_zPos的设定； 所述的位置显示模块用于全局坐标系下机器人六条腿CSP0S_L0cal_l/2/3/4/5/6的X方向的位置CSXP0S、Y方向的位置CSYPOS、Z方向的位置CSZPOS的坐标信息显示，还用于局部坐标系下机器人六条腿CSPos_Global_l/2/3/4/5/6的x方向的位置CSxPOS、y方向的位置CSyPOS、z方向的位置CSzPOS的坐标信息显示以及用于机器人六条腿单腿关节CSANGL_l/2/3/4/5/6的角度信息显示； 所述的位姿控制模块用于对机器人的位置控制及姿态控制，包括: Bt_Ctrchange子模块，用于通过设定运动时间TM及运动距离，实现位置控制模式下的前后移动、左右移动及上下移动或通过设定运动时间TM及运动角度，实现姿态控制模式下的前后倾斜、左右倾斜及左右旋转功能； Bt_Front子模块,用于平台前移/前倾； Bt_Behind子模块，用于平台后移/后倾； Bt_Left子模块，用于平台左移/左倾； Bt_Right子模块，用于平台右移/右倾； Bt_Up子模块，用于平台上移； Bt_Down子模块,用于平台下移； 所述的步态控制模块，通过设定步态运动时间Ed_MovTM、前进方向运动向量Ed_Xdirct、侧向运动距离Ed_Ydirct和旋转角度Ed_Rotdegr,实现机器人的步态运动；机器人的局部运动以前进方向为X方向，左侧方向为Y方向；步态控制模块包括: Bt_2GaitMov子模块,用于实现机器人的二步态运动； Bt_3GaitMov子模块,用于实现机器人的三步态运动； Bt_6GaitMov子模块,用于实现机器人的六步态运动； Bt_RotGaitCtr子模块,用于实现机器人的旋转运动； Bt_Stop子模块，用于实现机器人的运动停止； 所述的单腿控制模块分为计算机端单腿控制子模块和操纵杆端单腿控制子模块；用于实现计算机端单腿控制子模块和操纵杆端单腿控制子模块的切换； 操纵杆端单腿控制子模块下达六足机器人在操纵杆控制模式下的相关的单腿运动控制参数，用于单腿行进方向控制和单腿关节控制；操纵杆端单腿控制子模块包括:LegNumber子模块，用于对不同的单腿进行控制； JointControl子模块,用于对单腿上的足端/关节进行控制； FootXSpeed子模块，用于全局和局部坐标系下前进方向运动距离的设置； FootYSpeed子模块，用于全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的设置； FootZSpeed子模块,用于全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的设置； GJointSpeed子模块,用于实现跟关节转速的控制； KJointSpeed子模块,用于实现髋关节转速的控制； XJointSpeed子模块,用于实现膝关节转速的控制； 计算机端单腿控制子模块通过设定单腿运动时间ED_MovTA、单腿曲线运动时间ED_MovTS、单腿运动速度ED_MovF及单腿运动增量距离ED_MovINC，控制单腿单关节运动，在全局坐标系和局部坐标系下实现机器人的各运动方向上的运动；计算机端单腿控制子模块包括: CM_CSChoose子模块，用于对控制的单腿进行选择； CM_JointChoose子模块,用于对单腿上的关节进行选择； ET_JogSpeed子模块，用于对单腿上的关节运动速度进行控制； BT_JogFw子模块,用于实现关节的正转； BT_JogRv子模块,用于实现关节的反转； BT_Glblocctr子模块，用于实现全局或局部坐标系的切换；包括: BT_XFff子模块，用于全局和局部坐标系下前进方向运动距离的设置； BT_YFW子模块，用于全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的设置； BT_ZFff子模块，用于全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的设置； 所述的站立收起控制模块，通过设定运动时间ED_MovTA、运动曲线时间ED_MovTS、运动速度ED_MovF、XY面运动起始点及Z向增量值ED_StandINC、至运动规划起始点及Z位置ED_StartZ、运动到指定高度Z位置，实现机器人整机的站立运动和回归初始位置运动；以及通过设定局部坐标系下X方向目标位置ED_PkupX、局部坐标系下Y方向目标位置ED_PkupY、局部坐标系下Z方向目标位置ED_PkupZ实现人的收起运动； 所述的轮式控制模块通过设定轮式模式的加/减速时间ED_Time、行进速度ED_Speed、转弯内径ED_Inner_Diameter及原地转弯角速度ED_Anspeed,实现机器人轮式模式下的前进、后退、左转、右转、原地左转及原地右转的功能；轮式控制模块包括: BT_FORWARD子模块，用于实现机器人的轮式前进； BT_BACK子模块，用于实现机器人的轮式后退； BT_LTURN子模块，用于实现机器人的轮式左转； BT_RTURN子模块，用于实现机器人的轮式右转； BT_ONLTURN子模块，用于实现机器人的轮式原地左转； BT_ONRTURN子模块，用于实现机器人的轮式原地右转； 电机使能控制模块、参数设置模块、位置重置模块先后独立运行； 轮式控制模块独立运行； 位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块相互独立运行；位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块运行之前，首先调用参数设置模块，根据参数设置模块中的参数和位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块中的设置参数来执行；步态控制模块运行时，如果某条腿动作执行出现故障，调用单腿控制模块中的操纵杆端单腿控制子模块进行辅助控制； 位姿控制模块、步态控制模块、单腿控制模块、站立收起控制模块运行时的参数信息反应到位置显示模块中，由位置显示模块进行显示； 停止模块独立运行。
2.根据权利要求1所述的六足机器人操纵系统采用VisualC++6.0为基础开发的。
3.利用所述的六足机器人操纵系统对机器人进行操纵的方法，包括以下步骤: 步骤1:运行电机使能控制模块，使电机处于工作状态； 步骤2:运行位置重置模块，在局部坐标系下分别设置机器人腿部的初始位置，使机器人做回零运动； 设置六条腿ChOOSe_CS_l/2/3/4/5/6在局部坐标系下的机器人单腿初始位置，包括:x位置Ed_xPos的设定、局部坐标系下y位置Ed_yPos的设定和z位置Ed_zPos的设定；步骤3:根据机器人的实际情况，运行系统参数设置模块，设置系统参数；包括: 输入LegLength_l/2/3，即基节长度、大腿长度和小腿长度； 输入CSRot_l/2/3/4/5/6，即局部坐标系旋转角度； 输入Edpt_Bia_X/Y/Z，即平台偏移距离参数； 输入Scafac_l/2/3，即跟、髋、膝关节比例因子参数； 输入Refhgh，即平台参考面高度参数； 输入Hordist,即基节距足端横向距离参数； 输入Swhgh，即足端摆动高度参数； 输入Zprehgh,即足端预抬高度参数； 输入反射参数，包括: 输入Edref_Depth,即反射下探深度参数； 输入Edref_Fwdis,即反射前探距离参数； 输入Edref_Fwhgh,即反射前探高度参数； 输入Edref_Backdis,即反射后撤距离参数； 输入Edref_Reswhgh,即反射再摆高度参数； 步骤4:根据实际的环境和机器人所要完成的任务，选择选用足式模式运动或轮式模式运动，当环境适合使用轮式控制模块时，运行轮式控制模块，设定轮式模式的加/减速时间ED_Time、行进速度ED_Speed、转弯内径ED_Inner_Diameter及原地转弯角速度ED_Anspeed，调用相应的轮式前进子模块、轮式后退子模块、轮式左转子模块、轮式右转子模块、轮式原地左转子模块、轮式原地右转子模块，实现机器人轮式模式下的前进、后退、左转、右转、原地左转及原地右转； 步骤5:当环境不适合使用轮式控制模块时，启用足式模式，进行以下操作: 步骤5.1:运行姿态控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在位姿控制模块中的Bt_Ctrchange子模块中选择姿态控制或位置控制，设定运动时间TM及运动距离或者设定运动时间TM及运动角度，调用平台前移/前倾子模块、平台后移/后倾子模块、平台左移/左倾子模块、平台右移/右倾子模块、平台上移子模块、平台下移子模块，实现位置控制模式下的前后移动、左右移动及上下移动或者实现姿态控制模式下的前后倾斜、左右倾斜及左右旋转功能； 步骤5.2:运行单腿控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据；如果选用操纵杆端单腿控制子模块，调用操纵杆控制模块，通过操纵杆控制实现机器人的单腿控制，从而实现机器人避障或试探动作； 如果选用计算机端单腿控制模块，在单腿控制选择子模块中，选择需要进行控制的单腿，然后选择关节选择子模块，选择单腿上需要进行控制的关节；设定单腿运动时间ED_MoνΤΑ、单腿曲线运动时间ED_MovTS、单腿运动速度ED_MovF及单腿运动增量距离ED_MovINC ;调用单关节运动速度子模块，实现对单腿上的关节运动速度进行控制；调用单关节正转子模块和单关节反转子模块，实现关节的正转和反转；调用BT_Glblocctr子模块，实现全局或局部坐标系的切换；然后设置: BT_XFff子模块，实现全局和局部坐标系下前进方向运动距离的限定； BT_YFW子模块，实现全局和局部坐标系下侧向方向运动距离的限定； BT_ZFff子模块，实现全局和局部坐标系下垂向方向运动距离的限定； 如果在计算机端单腿控制模式下对单腿进行控制，若某条腿动作执行出现故障，调用操纵杆端单腿控制子模块对执行出现故障的腿进行辅助控制； 步骤5.3:根据实际的运动场地环境和机器人要完成的任务，运行站立收起控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在站立收起控制模块中，设定运动时间ED_ΜονΤΑ、运动曲线时间ED_MovTS、运动速度ED_MovF，设置XY面运动起始点及Z向增量值ED_StandINC,实现机器人整机的站立运动；设置至运动规划起始点及Z位置ED_StartZ,实现回归初始位置运动；设置运动到指定高度Z位置，实现足端在垂直方向运动到指定高度位置； 设定局部坐标系下X方向目标位置ED_Pkupx、局部坐标系下y方向目标位置ED_Pkupy、局部坐标系下z方向目标位置ED_Pkupz，实现机器人的收起运动； 步骤5.4:根据实际的运动场地环境和机器人要完成的任务，运行步态控制模块，系统首先读取系统参数设置中的数据，然后在步态控制模块中，设定步态运动时间Ed_MovTM、前进方向运动向量Ed_Xdirct、侧向运动距离Ed_Ydirct和旋转角度Ed_Rotdegr ;根据实际的运动环境调用二步态运动子模块Bt_2GaitMov、三步态运动子模块Bt_3GaitMov、六步态运动子模块Bt_6GaitMov、旋转模式运动子模块Bt_RotGaitCtr及停止运动子模块Bt_Stop,实现机器人的二步态运动、三步态运动、六步态运动、旋转运动以及实现机器人的运动停止；如果在步态控制模式中，当机器人自主行走时，某条腿遇到障碍物或踏入沟壑中，调用操纵杆端单腿控制子模块对机器人单腿进行操控，控制机器人进行避障或避沟；当某条腿动作执行出现故障，调用操纵杆端单腿控制子模块对执行出现故障的腿进行辅助控制；步骤6:机器人在各种模式下运动及停止后，运行停止模块，实现机器人正常停止。
【文档编号】G05D1/02GK104331075SQ201410508642
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】刘振, 于海涛, 刘宇飞, 高海波, 邓宗全, 丁亮, 李楠 申请人:哈尔滨工业大学