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　　本发明公开了一种步态调整方法、多足机器人、计算机可读存储介质。多足机器人具有至少两个预设步态和至少一个过渡步态，每个预设步态都设有对应的优选能耗值区间，步态调整方法包括：确定目标速度值；根据目标速度值，在至少两个预设步态和至少一个过渡步态中确定目标步态，当目标步态为预设步态时，根据多足机器人的能耗值和速度值的对应关系数据，目标速度值所对应的能耗值在相应的预设步态对应的优选能耗值区间内；控制多足机器人以目标速度值和目标步态移动。上述步态调整方法，根据目标速度值来确定对应目标速度值的能耗值优选的目标

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113848968 A (43)申请公布日 2021.12.28 (21)申请号 7.9 (22)申请日 2021.10.20 (71)申请人 深圳鹏行智能研究有限公司 地址 518000 广东省深圳市南山区粤海街 道高新区社区科技南路18号深圳湾科 技生态园12栋B5101 (72)发明人 王天昊 (74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通合伙) 11201 代理人 尚伟净 (51)Int.Cl. G05D 1/08 (2006.01) 权利要求书2页 说明书17页 附图6页 (54)发明名称 步态调整方法、多足机器人、计算机可读存 储介质 (57)摘要 本发明公开了一种步态调整方法、多足机器 人、计算机可读存储介质。多足机器人具有至少 两个预设步态和至少一个过渡步态，每个预设步 态都设有对应的优选能耗值区间，步态调整方法 包括：确定目标速度值；根据目标速度值，在至少 两个预设步态和至少一个过渡步态中确定目标 步态，当目标步态为预设步态时，根据多足机器 人的能耗值和速度值的对应关系数据，目标速度 值所对应的能耗值在相应的预设步态对应的优 选能耗值区间内；控制多足机器人以目标速度值 和目标步态移动。上述步态调整方法，根据目标 A 速度值来确定对应目标速度值的能耗值优选的 8 目标步态，在控制多足机器人在以目标速度值移 6 9 8 动时可将步态调整为目标步态，达到通过减少耗 4 8 3 能来提高续航的效果。 1 1 N C CN 113848968 A 权利要求书 1/2页 1.一种用于多足机器人的步态调整方法，其特征在于，所述多足机器人具有至少两个 预设步态和至少一个过渡步态，所述每个预设步态都设有对应的优选能耗值区间，所述步 态调整方法包括： 确定目标速度值； 根据所述目标速度值，在所述至少两个预设步态和至少一个过渡步态中确定目标步 态，当所述目标步态为预设步态时，根据所述多足机器人的能耗值和速度值的对应关系数 据，所述目标速度值所对应的能耗值在相应的预设步态对应的优选能耗值区间内； 控制所述多足机器人以所述目标速度值和所述目标步态移动。 2.根据权利要求1所述的步态调整方法，其特征在于，所述步态调整方法还包括：每个 所述预设步态具有多个步态周期，根据所述每个预设步态对应的优选能耗值区间，筛选出 每个预设步态对应的至少一个优选步态周期； 根据能耗值和速度值的对应关系数据以及每个预设步态对应的至少一个优选步态周 期，确定每个预设步态对应的至少一个优选步态周期的优选速度值区间。 3.根据权利要求2所述的步态调整方法，其特征在于，所述至少两个预设步态包括第一 步态和第二步态，所述第一步态和第二步态为不同的预设步态，且所述第一步态的步态周 期和第二步态的步态周期分别属于各自预设步态对应的优选步态周期；步态参数包括步态 周期、次序参数和腾空参数，所述过渡步态的步态参数通过以下方法获取： 根据所述目标速度值、所述第一步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第一速度 值、所述第二步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第二速度值，确定所述过渡步态 的步态周期； 根据所述目标速度值、所述第一步态的次序参数和所述第一速度值、所述第二步态的 次序参数和所述第二速度值，确定所述过渡步态的次序参数； 根据所述目标速度值、所述第一步态的腾空参数和所述第一速度值、所述第二步态的 腾空参数和所述第二速度值，确定所述过渡步态的腾空参数。 4.根据权利要求2所述的步态调整方法，其特征在于，控制所述多足机器人以所述目标 速度值和所述目标步态移动，包括： 在所述目标速度值处于所述优选速度值区间内的情况下，控制所述多足机器人以所述 目标速度值和所述目标速度值所对应的预设步态移动； 在所述目标速度值处于所述优选速度值区间外的情况下，控制所述多足机器人以所述 目标速度值和所述目标速度值所对应的过渡步态移动。 5.一种多足机器人，其特征在于，所述多足机器人具有至少两个预设步态和至少一个 过渡步态，所述每个预设步态都设有对应的优选能耗值区间，所述多足机器人包括控制模 块，所述控制模块用于： 确定目标速度值； 根据所述目标速度值，在所述至少两个预设步态和至少一个过渡步态中确定目标步 态，当所述目标步态为预设步态时，根据所述多足机器人的能耗值和速度值的对应关系数 据，所述目标速度值所对应的能耗值在相应的预设步态对应的优选能耗值区间内； 控制所述多足机器人以所述目标速度值和所述目标步态移动。 6.根据权利要求5所述的多足机器人，其特征在于，所述控制模块用于： 2 2 CN 113848968 A 权利要求书 2/2页 每个所述预设步态具有多个步态周期，根据所述每个预设步态对应的优选能耗值区 间，筛选出每个预设步态对应的至少一个优选步态周期； 根据能耗值和速度值的对应关系数据以及每个预设步态对应的至少一个优选步态周 期，确定每个预设步态对应的至少一个优选步态周期的优选速度值区间。 7.根据权利要求6所述的多足机器人，其特征在于，所述至少两个预设步态包括第一步 态和第二步态，所述第一步态和第二步态为不同的预设步态，且所述第一步态的步态周期 和第二步态的步态周期分别属于各自预设步态对应的优选步态周期，步态参数包括步态周 期、次序参数和腾空参数，所述控制模块用于： 根据所述目标速度值、所述第一步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第一速度 值、所述第二步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第二速度值，确定所述过渡步态 的步态周期； 根据所述目标速度值、所述第一步态的次序参数和所述第一速度值、所述第二步态的 次序参数和所述第二速度值，确定所述过渡步态的次序参数； 根据所述目标速度值、所述第一步态的腾空参数和所述第一速度值、所述第二步态的 腾空参数和所述第二速度值，确定所述过渡步态的腾空参数。 8.根据权利要求6所述的多足机器人，其特征在于，所述控制模块用于： 在所述目标速度值处于所述优选速度值区间内的情况下，控制所述多足机器人以所述 目标速度值和所述目标速度值所对应的预设步态移动； 在所述目标速度值处于所述优选速度值区间外的情况下，控制所述多足机器人以所述 目标速度值和所述目标速度值所对应的过渡步态移动。 9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在 被处理器执行时，实现权利要求1‑4任一项所述的步态调整方法。 3 3 CN 113848968 A 说明书 1/17页 步态调整方法、多足机器人、计算机可读存储介质 技术领域 [0001] 本发明涉及多足机器人技术领域，特别涉及一种步态调整方法、多足机器人、计算 机可读存储介质。 背景技术 [0002] 随着科技的发展，机器人技术的持续进步，人类生活中逐步出现了各种各样的机 器人帮助人类完成特定工作。作为腿足类机器人的一种，四足机器人具备了轮式机器人缺 乏的跨越障碍的能力，同时简化了双足机器人的复杂平衡控制原理，是目前最容易进入人 类日常生活的机器人之一。 [0003] 对于四足机器人而言，以腿部支撑身体运动的方式会比轮式机器人消耗更多的能 量，但四足机器人自身存在承载力限制，无法安装较大容量的电池，使得四足机器人的续航 问题尤为明显。 发明内容 [0004] 本发明提供了一种步态调整方法、多足机器人、计算机可读存储介质。 [0005] 本发明实施方式提供的一种用于多足机器人的步态调整方法，所述多足机器人具 有至少两个预设步态和至少一个过渡步态，所述每个预设步态都设有对应的优选能耗值区 间，所述步态调整方法包括： [0006] 确定目标速度值； [0007] 根据所述目标速度值，在所述至少两个预设步态和至少一个过渡步态中确定目标 步态，当所述目标步态为预设步态时，根据所述多足机器人的能耗值和速度值的对应关系 数据，所述目标速度值所对应的能耗值在相应的预设步态对应的优选能耗值区间内； [0008] 控制所述多足机器人以所述目标速度值和所述目标步态移动。 [0009] 上述步态调整方法，可根据目标速度值来确定对应目标速度值的能耗值优选的目 标步态，使得在控制多足机器人在以目标速度值移动时，可将步态调整为目标步态，达到通 过减少耗能的方式来提高续航的效果。 [0010] 在某些实施方式中，所述步态调整方法还包括：每个所述预设步态具有多个步态 周期，根据所述每个预设步态对应的优选能耗值区间，筛选出每个预设步态对应的至少一 个优选步态周期； [0011] 根据能耗值和速度值的对应关系数据以及每个预设步态对应的至少一个优选步 态周期，确定每个预设步态对应的至少一个优选步态周期的优选速度值区间。 [0012] 在某些实施方式中，所述至少两个预设步态包括第一步态和第二步态，所述第一 步态和第二步态为不同的预设步态，且所述第一步态的步态周期和第二步态的步态周期分 别属于各自预设步态对应的优选步态周期；步态参数包括步态周期、次序参数和腾空参数， 所述过渡步态的步态参数通过以下方法获取： [0013] 根据所述目标速度值、所述第一步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第一 4 4 CN 113848968 A 说明书 2/17页 速度值、所述第二步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第二速度值，确定所述过渡 步态的步态周期； [0014] 根据所述目标速度值、所述第一步态的次序参数和所述第一速度值、所述第二步 态的次序参数和所述第二速度值，确定所述过渡步态的次序参数； [0015] 根据所述目标速度值、所述第一步态的腾空参数和所述第一速度值、所述第二步 态的腾空参数和所述第二速度值，确定所述过渡步态的腾空参数。 [0016] 在某些实施方式中，控制所述多足机器人以所述目标速度值和所述目标步态移 动，包括： [0017] 在所述目标速度值处于所述优选速度值区间内的情况下，控制所述多足机器人以 所述目标速度值和所述目标速度值所对应的预设步态移动； [0018] 在所述目标速度值处于所述优选速度值区间外的情况下，控制所述多足机器人以 所述目标速度值和所述目标速度值所对应的过渡步态移动。 [0019] 本发明实施方式提供的一种多足机器人，所述多足机器人具有至少两个预设步态 和至少一个过渡步态，所述每个预设步态都设有对应的优选能耗值区间，所述多足机器人 包括控制模块，所述控制模块用于： [0020] 确定目标速度值； [0021] 根据所述目标速度值，在所述至少两个预设步态和至少一个过渡步态中确定目标 步态，当所述目标步态为预设步态时，根据多足机器人的能耗值和速度值的对应关系数据， 所述目标速度值所对应的能耗值在相应的预设步态对应的优选能耗值区间内； [0022] 控制所述多足机器人以所述目标速度值和所述目标步态移动。 [0023] 上述多足机器人，可根据目标速度值来确定对应目标速度值的能耗值优选的目标 步态，使得在控制多足机器人在以目标速度值移动时，可将步态调整为目标步态，达到通过 减少耗能的方式来提高续航的效果。 [0024] 在某些实施方式中，所述控制模块用于： [0025] 每个所述预设步态具有多个步态周期，根据所述每个预设步态对应的优选能耗值 区间，筛选出每个预设步态对应的至少一个优选步态周期； [0026] 根据能耗值和速度值的对应关系数据以及每个预设步态对应的至少一个优选步 态周期，确定每个预设步态对应的至少一个优选步态周期的优选速度值区间。 [0027] 在某些实施方式中，所述至少两个预设步态包括第一步态和第二步态，所述第一 步态和第二步态为不同的预设步态，且所述第一步态的步态周期和第二步态的步态周期分 别属于各自预设步态对应的优选步态周期，所述步态参数包括步态周期、次序参数和腾空 参数，所述控制模块用于： [0028] 根据所述目标速度值、所述第一步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第一 速度值、所述第二步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第二速度值，确定所述过渡 步态的步态周期； [0029] 根据所述目标速度值、所述第一步态的次序参数和所述第一速度值、所述第二步 态的次序参数和所述第二速度值，确定所述过渡步态的次序参数； [0030] 根据所述目标速度值、所述第一步态的腾空参数和所述第一速度值、所述第二步 态的腾空参数和所述第二速度值，确定所述过渡步态的腾空参数。 5 5 CN 113848968 A 说明书 3/17页 [0031] 在某些实施方式中，所述控制模块用于： [0032] 在所述目标速度值处于所述优选速度值区间内的情况下，控制所述多足机器人以 所述目标速度值和所述目标速度值所对应的预设步态移动； [0033] 在所述目标速度值处于所述优选速度值区间外的情况下，控制所述多足机器人以 所述目标速度值和所述目标速度值所对应的过渡步态移动。 [0034] 本发明实施方式提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述 计算机程序在被处理器执行时，实现上述任一实施方式所述的步态调整方法。 [0035] 上述计算机可读存储介质，可根据目标速度值来确定对应目标速度值的能耗值优 选的目标步态，使得在控制多足机器人在以目标速度值移动时，可将步态调整为目标步态， 达到通过减少耗能的方式来提高续航的效果。 [0036] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。 附图说明 [0037] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变 得明显和容易理解，其中： [0038] 图1是本发明实施方式的多足机器人的硬件结构示意图； [0039] 图2是本发明实施方式的多足机器人的结构示意图； [0040] 图3是本发明实施方式的步态调整方法的流程图； [0041] 图4是本发明实施方式的步态调整方法的流程图； [0042] 图5是本发明实施方式的多足机器人的能耗值和速度值的对应关系数据示意图； [0043] 图6是图5的VI部分的放大图； [0044] 图7‑图8是本发明实施方式的步态调整方法的流程图； [0045] 图9‑图10是本发明实施方式的多足机器人的能耗值和速度值的另一对应关系数 据示意图； [0046] 图11是本发明实施方式的步态调整方法的流程图。 [0047] 主要元件符号说明： [0048] 多足机器人100、机械单元101、驱动板1011、电机1012、机械结构1013、机身主体 1014、腿部1015、足部1016、通讯单元102、传感单元103、接口单元104、存储单元105、显示单 元106、输入单元107、触控面板1071、输入设备1072、触摸检测装置1073、触摸控制器1074、 音频输出单元108、控制模块110、电源111。 具体实施方式 [0049] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0050] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、 “厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时 针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于 6 6 CN 113848968 A 说明书 4/17页 描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特 定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于 描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在 本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。 [0051] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相 连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可 以是机械连接，也可以是电连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以 根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0052] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下” 可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它 们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特 征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在 第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示 第一特征水平高度小于第二特征。 [0053] 下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了 简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并 且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母， 这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的 关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以 意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。 [0054] 在后续的描述中，使用用于表示部件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为 了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合 地使用。 [0055] 请参阅图1，图1为本发明其中一个实施方式的多足机器人100的硬件结构示意图。 在图1所示的实施方式中，多足机器人100包括机械单元101、通讯单元102、传感单元103、接 口单元104、存储单元105、控制模块110、电源111。多足机器人100的各种部件可以以任何方 式连接，包括有线或无线连接等。本领域技术人员可以理解，图1中示出的多足机器人100的 具体结构并不构成对多足机器人100的限定，多足机器人100可以包括比图示更多或更少的 部件，某些部件也并不属于多足机器人100的必须构成，完全可以根据需要在不改变发明的 本质的范围内而省略，或者组合某些部件。 [0056] 下面结合图1对多足机器人100的各个部件进行具体的介绍： [0057] 机械单元101为多足机器人100的硬件。如图1所示，机械单元101可包括驱动板 1011、电机1012、机械结构1013，如图2所示，机械结构1013可包括机身主体1014、可伸展的 腿部1015、足部1016，在其他实施方式中，机械结构1013还可包括可伸展的机械臂、可转动 的头部结构、可摇动的尾巴结构、载物结构、鞍座结构、摄像头结构等。需要说明的是，机械 单元101的各个部件模块可以为一个也可以为多个，可根据具体情况设置，比如腿部1015可 为4个，每个腿部1015可配置3个电机1012，对应的电机1012为12个。 7 7 CN 113848968 A 说明书 5/17页 [0058] 通讯单元102可用于信号的接收和发送，还可以通过与网络和其他设备通信，比 如，接收遥控器或其他多足机器人100发送的按照特定步态以特定速度值向特定方向移动 的指令信息后，传输给控制模块110处理。通讯单元102包括如WiFi模块、4G模块、5G模块、蓝 牙模块、红外模块等。 [0059] 传感单元103用于获取多足机器人100周围环境的信息数据以及监控多足机器人 100内部各部件的参数数据，并发送给控制模块110。传感单元103包括多种传感器，如获取 周围环境信息的传感器：激光雷达(用于远程物体检测、距离确定和/或速度值确定)、毫米 波雷达(用于短程物体检测、距离确定和/或速度值确定)、摄像头、红外摄像头、全球导航卫 星系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)等。如监控多足机器人100内部各部 件的传感器：惯性测量单元(IMU，Inertial Measurement Unit)(用于测量速度值、加速度 值和角速度值的值)，足底传感器(用于监测足底着力点位置、足底姿态、触地力大小和方 向)、温度传感器(用于检测部件温度)。至于多足机器人100还可配置的载荷传感器、触摸传 感器、电机角度传感器、扭矩传感器等其他传感器，在此不再赘述。 [0060] 接口单元104可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等)并且将 接收到的输入传输到多足机器人100内的一个或多个部件，或者可以用于向外部装置输出 (例如，数据信息、电力等)。接口单元104可包括电源端口、数据端口(如USB端口)、存储卡端 口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口等。 [0061] 存储单元105用于存储软件程序以及各种数据。存储单元105可主要包括程序存储 区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统程序、运动控制程序、应用程序(比如文 本编辑器)等；数据存储区可存储多足机器人100在使用中所生成的数据(比如传感单元103 获取的各种传感数据，日志文件数据)等。此外，存储单元105可以包括高速随机存取存储 器，还可以包括非易失性存储器，例如磁盘存储器、闪存器、或其他易失性固态存储器。 [0062] 显示单元106用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元106可包 括显示面板1061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管 (Organic Light‑Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板1061。 [0063] 输入单元107可用于接收输入的数字或字符信息。具体地，输入单元107可包括触 控面板1071以及其他输入设备1072。触控面板1071，也称为触摸屏，可收集用户的触摸操作 (比如用户使用手掌、手指或适合的附件在触控面板1071上或在触控面板1071附近的操 作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。触控面板1071可包括触摸检测装置1073 和触摸控制器1074两个部分。其中，触摸检测装置1073检测用户的触摸方位，并检测触摸操 作带来的信号，将信号传送给触摸控制器1074；触摸控制器1074从触摸检测装置1073上接 收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给控制模块110，并能接收控制模块110发来的命 令并加以执行。除了触控面板1071，输入单元107还可以包括其他输入设备1072。具体地，其 他输入设备1072可以包括但不限于遥控操作手柄等中的一种或多种，具体此处不做限定。 [0064] 进一步的，触控面板1071可覆盖显示面板1061，当触控面板1071检测到在其上或 附近的触摸操作后，传送给控制模块110以确定触摸事件的类型，随后控制模块110根据触 摸事件的类型在显示面板1061上提供相应的视觉输出。虽然在图1中，触控面板1071与显示 面板1061是作为两个独立的部件来分别实现输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以 将触控面板1071与显示面板1061集成而实现输入和输出功能，具体此处不做限定。 8 8 CN 113848968 A 说明书 6/17页 [0065] 音频输出单元108可以将通讯单元102接收的，或者在存储单元105中存储的音频 数据转换成音频信号并且输出为声音。音频输出单元108可以包括扬声器、蜂鸣器等等。 [0066] 控制模块110是多足机器人100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个多足机 器人100的各个部件，通过运行或执行存储在存储单元105内的软件程序，以及调用存储在 存储单元105内的数据，从而对多足机器人100进行整体控制。 [0067] 电源111用于给各个部件供电，电源111可包括电池和电源控制板，电源控制板用 于控制电池充电、放电、以及功耗管理等功能。在图1所示的实施方式中，电源111电连接控 制模块110，在其它的实施方式中，电源111还可以分别与传感单元103(比如摄像头、雷达、 音箱等)、电机1012电性连接。需要说明的是，各个部件可以各自连接到不同的电源111，或 者由相同的电源111供电。 [0068] 在上述实施方式的基础上，具体地，在一些实施方式中，可以通过终端设备来与多 足机器人100进行通信连接，在终端设备与多足机器人100进行通信时，可以通过终端设备 来向多足机器人100发送指令信息，多足机器人100可通过通讯单元102来接收指令信息，并 可在接收到指令信息的情况下，将指令信息传输至控制模块110，使得控制模块110可根据 指令信息来处理得到目标速度值。终端设备包括但不限于：具备图像拍摄功能的手机、平板 电脑、服务器、个人计算机、可穿戴智能设备、其它电器设备。 [0069] 指令信息可以根据预设条件来确定。在一个实施方式中，多足机器人100可以包括 传感单元103，传感单元103可根据多足机器人100所在的当前环境可生成指令信息。控制模 块110可根据指令信息来判断多足机器人100的当前速度值是否满足对应的预设条件。若满 足，则会保持多足机器人100的当前速度值和当前步态移动；若不满足，则会根据对应的预 设条件来确定目标速度值和相应的目标步态，从而可控制多足机器人100以目标速度值和 相应的目标步态移动。环境传感器可以包括温度传感器、气压传感器、视觉传感器、声音传 感器。指令信息可以包括温度信息、气压信息、图像信息、声音信息。环境传感器与控制模块 110之间的通信方式可以为有线通信，也可以为无线通信。无线通信的方式包括但不限于： 无线G等)、蓝牙、红外。 [0070] 请参考图2和图3，本发明实施方式提供的一种用于多足机器人100的步态调整方 法。多足机器人100具有多个预设步态。步态调整方法包括： [0071] 02：确定目标速度值； [0072] 03：根据目标速度值，在至少两个预设步态和至少一个过渡步态中确定目标步态， 当目标步态为预设步态时，根据多足机器人100的能耗值和速度值的对应关系数据，目标速 度值所对应的能耗值在相应的预设步态对应的优选能耗值区间内； [0073] 04：控制多足机器人100以目标速度值和目标步态移动。 [0074] 本发明实施方式的步态调整方法可以通过本发明实施方式的多足机器人100来实 现。具体地，请结合图1，控制模块110用于：确定目标速度值；根据目标速度值，在至少两个 预设步态和至少一个过渡步态中确定目标步态，当目标步态为预设步态时，根据多足机器 人100的能耗值和速度值的对应关系数据，目标速度值所对应的能耗值在相应的预设步态 对应的优选能耗值区间内；控制多足机器人100以目标速度值和目标步态移动。 [0075] 上述步态调整方法和多足机器人100，可根据目标速度值来确定对应目标速度值 的能耗值优选的目标步态，使得在控制多足机器人100在以目标速度值移动时，可将步态调 9 9 CN 113848968 A 说明书 7/17页 整为目标步态，达到通过减少耗能的方式来提高续航的效果。 [0076] 其中，多足机器人100的能耗值和速度值的对应关系数据，指的是多足机器人100 在各个预设步态下均具有能耗值和速度值的对应关系数据，该能耗值和速度值的对应关系 数据可以是经验数据，或者是根据产品实验测试统计得出，或者根据产品使用过程统计得 出。 [0077] 确定目标速度值的方式，可以是机器人根据所获取的目的地距离、目的地距离和 完成时间，并结合外部环境因素等计算出来的速度值策略，根据该策略，多足机器人100将 当前速度值不断地调整为目标速度值，比如，机器人只获取目的地指令，如果对机器人的移 动时间没有要求，机器人会计算出较省能耗值的速度值策略；机器人获取了目的地和完成 时间指令，若时间较短，机器人则会计算出在保持一定速度值的情况下，较省能耗值的策 略；若获取的外部环境为在平坦地面，则可以优选采用高速通过策略；若获取的外部环境为 路面有障碍物、行人较多或地面较滑的外部环境，则可采用低速通过策略；作为一个实施 例，移动速度值策略可以为先慢速移动，再逐渐加快，在接近目的地时再逐渐减速，在中间 路段则根据环境的具体情况来调整速度值。 [0078] 确定目标速度值的方式，也可以是根据当前场景不断匹配得到的修正值，使得多 足机器人100在根据不断地对目标速度值进行修正的情况下，将当前速度值调整为目标速 度值，比如，获取用户通过遥控器手动调节速度值，或通过声控方式直接向机器人发送的速 度值指令，机器人会在兼顾能耗值的情况下快速调整到该速度值。 [0079] 机器人具有多个预设步态，比如walk(行走)步态、trot(快步)步态、gallop(奔驰) 步态；过渡步态可以是walk步态和trot步态之间的过渡步态，可以是trot步态和gallop步 态之间的过渡步态，也可以是walk步态和gallop步态之间的过渡步态。 [0080] 每个预设步态都有对应的优选能耗值区间，机器人可以选择该步态下能耗值最低 值所对应的步态周期，也可以选择能耗值较最低值稍高的步态周期。 [0081] 优选能耗值区间既可以为用户设置的或通过测试得出的，也可以是机器人根据实 际使用过程中自我学习得出的，能耗值区间不是固定不变的，是可以根据设置或机器人自 我学习动态调整的能耗值区间； [0082] 可以理解，每个预设步态都会有一个对应的优选速度值区间，使得多足机器人100 在以预设步态和对应该预设步态的优选速度值区间内的速度值移动时，所产生的能耗值会 小于或等于预设值，从而可根据每个预设步态和对应的优选速度值区间来确定目标步态。 也就是说，在多足机器人100将其中一个预设步态作为移动时的步态的情况下，若以对应该 预设步态的优选速度值区间移动，则可使得多足机器人100在该预设步态下具有足够低的 能耗。 [0083] 具体地，在确定目标速度值后，可根据目标速度值来确定对应目标速度值的一个 预设步态，并将对应的预设步态作为目标步态。也就是说，根据对应目标速度值的低能耗值 的预设步态，从而可使得多足机器人100在以目标速度值移动的情况下，通过改变多足机器 人100移动时的步态来达到优化能耗值的效果。 [0084] 在某些实施方式中，控制多足机器人100以目标速度值和目标步态移动，包括： [0085] 将当前速度值调整为目标速度值，将当前步态的步态参数调整为目标步态的步态 参数。 10 10 CN 113848968 A 说明书 8/17页 [0086] 本发明实施方式的步态调整方法可以通过本发明实施方式的多足机器人100来实 现。具体地，请结合图1，控制模块110用于：将当前速度值调整为目标速度值，将当前步态的 步态参数调整为目标步态的步态参数。 [0087] 如此，可实现对多足机器人100的当前速度值和当前步态的调整。 [0088] 具体地，在控制多足机器人100移动的情况下，若确定目标速度值和对应的目标步 态，则可先通过将当前步态下的步态参数调整为目标步态下的步态参数，使得多足机器人 100能够以目标步态移动。在这个过程中，多足机器人100的当前速度值也会被调整为目标 速度值，从而可对多足机器人100的当前速度值和当前步态的调整。另外，在一些实施方式 中，多足机器人100可通过对当前步态的步态参数进行调整来改变当前速度值。 [0089] 请参考图1和图2，在某些实施方式中，多足机器人100包括电机1012和多个腿部 1015。电机1012用于根据目标速度值和目标步态来驱动多个腿部1015运动。 [0090] 如此，可通过驱动电机1012来改变多足机器人100的速度值和步态。 [0091] 具体地，在图2所示的实施方式中，电机1012的数量为四个，腿部1015的数量为四 个，每个电机1012连接有对应的一个腿部1015，从而可使得电机1012用于驱动对应的腿部 1015活动以带动多足机器人100移动。电机1012电连接控制模块110，在控制模块110对多足 机器人100的速度值进行调整的情况下，可对电机1012的电参数进行调整，进而使得电机 1012在根据调整后的电参数进行运转时，会驱动腿部1015进行相应的调整，并最终达到改 变多足机器人100的速度值和步态的效果。电机1012的电参数可以包括电流、电压。 [0092] 另外，多足机器人100可根据具体情况来设置相应数量的电机1012，如1个、2个、3 个、4个、5个及5个以上。在一个实施方式中，电机1012的数量为12个。电机1012可根据多足 机器人100的具体结构来确定相应的安装位置，在此不对电机1012在多足机器人100上的具 体安装位置进行限定。 [0093] 关于多足机器人100的能耗值，在这样的一些实施方式中，请结合图2，多足机器人 100的能耗值(单位：J)为： [0094] E＝tau*w*t， [0095] 其中，E为多足机器人100的能耗值，tau为电机1012的输出力矩(单位：N*m)，w为电 ‑1 机1012的转速(单位：s )，t为时间(单位：s)。多足机器人100的能耗值可以是多足机器人 100通过腿部1015驱动自身移动时在时间t内所做的总功。 [0096] 综上所述，本发明实施方式的步态调整方法和多足机器人100，可根据目标速度值 来确定对应的目标步态。由于在目标步态下的多足机器人100以目标速度值移动时，所产生 的能耗值会小于或等于预设值，从而可达到降低多足机器人100由于移动而产生的能耗值 的效果。也就是说，通过调节多足机器人100在移动时的步态，可节省多足机器人100的耗 能，进而实现增强续航功能的效果。相比于相关技术下的能耗值对比实验中，本发明实施方 式的多足机器人100的续航里程可增加10％至20％。在其它的实施方式中，预设值可根据预 设步态下能耗值和速度值的对应关系数据来确定。 [0097] 另外，在图2所示的实施方式中，多足机器人100的腿部1015的数量为四个。在其它 的实施方式中，多足机器人100的腿部1015的数量可以为三个、五个及五个以上。 [0098] 预设步态可以通过对应的步态参数来确定。请参考图2，在某些实施方式中，多足 机器人100包括多个腿部1015。步态参数包括步态周期、次序参数和腾空参数。步态周期对 11 11 CN 113848968 A 说明书 9/17页 应多个腿部1015全部迈步一次的时间。次序参数对应多个腿部1015的迈步次序。腾空参数 对应每个腿部1015在步态周期内腾空的时长。 [0099] 如此，可通过相应的参数来确定对应的预设步态。 [0100] 可以理解，对于多足机器人100而言，不同的步态会具有不同的参数表征。也就是 说，通过确定相应表征的参数，则可确定对应的步态。在一些实施方式中，多足机器人100可 具有walk(行走)步态、trot(快步)步态、gallop(奔驰)步态。 [0101] 对于步态周期，具体地，腿部1015从开始迈起而腾空后再到着地，即为腿部1015执 行了迈步一次的操作。多个腿部1015中自开始迈起第一个腿部1015至最后一个腿部1015着 地，即为多个腿部1015全部迈步一次。也就是说，自开始迈起第一个腿部1015至最后一个腿 部1015着地之间的时长为步态周期。根据步态周期的大小，可确定多足机器人100的多个腿 部1015的运动频率。步态周期越大，则表示腿部1015的运动频率越低；步态周期越小，则表 示腿部1015的运动频率越高。在一个实施方式中，walk步态的一个步态周期为1000ms(毫 秒)，trot步态的一个步态周期为500ms(毫秒)。 [0102] 另外，在一些实施方式中，同一步态下可具有多个步态周期。在这样的一个实施方 式中，对应多足机器人100的walk步态的步态周期区间为[800,1200]ms，也就是说，在多足 机器人100的多个腿部1015全部迈步一次的时间处于800ms～1200ms的区间内的情况下，可 确定对应的步态为walk步态。 [0103] 对于次序参数，具体地，为了保证多足机器人100在移动时保持较好的平稳性，在 其中一部分腿部1015进行迈步的动作时，需要另外一部分腿部1015对多足机器人100整体 进行支撑。根据所有腿部1015先后迈步的次序即可对应确定次序参数。 [0104] 需要指出的是，次序参数为一个多维向量，次序参数的维数对应腿部1015的数量。 具体地，每个腿部1015都具有一个对应的次序值，根据次序值的大小可确定对应的腿部 1015的迈步次序。次序值越小，则表示对应的腿部1015会越早迈步；次序值越大，则表示对 应的腿部1015会越晚迈步。也就是说，次序参数表征的是每个腿部1015开始迈步的时间和 步态周期的比值。根据所有的次序值可确定对应预设步态的次序参数。在一些实施方式中， 次序值的数值范围为[0,1]。 [0105] 进一步地，在这样的一个实施方式中，在其中一个预设步态下的步态周期为 1000ms、次序参数为[0,0.25,0.5,0.75]，具体来说，第一个腿部1015会在0ms时迈步，第二 个腿部1015会在250ms时迈步，第三个腿部1015会在500ms时迈步，第四个腿部1015会在 750ms时迈步。也就是说，次序值和步态周期的乘积表示腿部1015在步态周期内开始迈步的 时刻。 [0106] 另外，在一些实施方式中，同一步态下可具有多个不同的次序参数。具体地，在这 样的一个实施方式中，walk步态下的次序参数可以为[0,0.25,0.5,0.75]、[0.1,0.25,0.5, 0.75]、[0,0.3,0.5,0.75]、[0,0.25,0.6,0.75]、[0,0.25,0.5,0.8]。也就是说，可对腿部 1015所对应的次序值进行调节以得到多个次序参数。多个次序参数可根据具体情况进行调 整得到，也可通过实际测试进行预先标定。上述实施方式中的次序参数为调节其中一个腿 部1015的次序值，在其它的实施方式中，根据实际应用场景可对多个腿部1015的次序值进 行调节。在此不进行具体限定。 [0107] 对于腾空参数，具体地，在多足机器人100移动的过程中，腿部1015在迈步时会经 12 12 CN 113848968 A 说明书 10/17页 过一定的腾空时长再着地，在对应的步态周期内，根据腿部1015的腾空时长的大小可对应 确定腾空参数。 [0108] 需要指出的是，腾空参数为一个多维向量，腾空参数的维数对应腿部1015的数量。 具体地，每个腿部1015都具有一个对应的占空比，根据占空比的大小可确定对应的腿部 1015在步态周期内的腾空占比。占空比越小，则表示对应的腿部1015的腾空时长越小，腿部 1015的迈步动作越快；占空比越大，则表示对应的腿部1015的腾空时长越大，腿部1015的迈 步动作越慢。根据所有的占空比可确定对应预设步态的腾空参数。也就是说，腾空参数表征 的是每个腿部1015腾空的时长在整个步态周期内的占比。在一些实施方式中，占空比的数 值范围为[0,1]。 [0109] 进一步地，在这样的一个实施方式中，其中一个步态下的步态周期为1000ms、腾空 参数为[0.25,0.25,0.25,0.25]，具体来说，第一个腿部1015的腾空时长为250ms，第二个腿 部1015的腾空时长为250ms，第三个腿部1015的腾空时长为250ms，第四个腿部1015的腾空 时长为250ms，在完成一个步态周期的情况下，会在下一个步态周期内以相同的腾空占比来 确定每个腿部1015的腾空时长。也就是说，占空比和步态周期的乘积表示腿部1015在步态 周期内的腾空时长。 [0110] 另外，在一些实施方式中，同一步态下可具有多个不同的腾空参数。具体地，在这 样的一个实施方式中，walk步态下的腾空参数可以为[0.25,0.25,0.25,0.25]、[0.3,0.25, 0.25,0.25]、[0.25,0.3,0.25,0.25]、[0.25,0.25,0.3,0.25]、[0.25,0.25,0.25,0.3]。也 就是说，可对腿部1015所对应的占空比进行调节以得到多个腾空参数。多个腾空参数可根 据具体情况进行调整得到，也可通过实际测试进行预先标定。上述实施方式中的腾空参数 为调节其中一个腿部1015的占空比，在其它的实施方式中，根据实际应用场景可对多个腿 部1015的占空比进行调节。在此不进行具体限定。 [0111] 在上述基础上，通过对所有预设步态设定不同的步态周期、次序参数和腾空参数， 从而可根据相应的步态周期、次序参数和腾空参数来确定对应的预设步态。 [0112] 在某些实施方式中，请参考图4，步态调整方法包括： [0113] 011：每个预设步态具有多个步态周期，根据每个预设步态对应的优选能耗值区 间，筛选出每个预设步态对应的至少一个优选步态周期； [0114] 012：根据能耗值和速度值的对应关系数据以及每个预设步态对应的至少一个优 选步态周期，确定每个预设步态对应的至少一个优选步态周期的优选速度值区间。 [0115] 本发明实施方式的步态调整方法可以通过本发明实施方式的多足机器人100来实 现。具体地，请结合图1，控制模块110可用于：每个预设步态具有多个步态周期，根据每个预 设步态对应的优选能耗值区间，筛选出每个预设步态对应的至少一个优选步态周期；根据 能耗值和速度值的对应关系数据以及每个预设步态对应的至少一个优选步态周期，确定每 个预设步态对应的至少一个优选步态周期的优选速度值区间。 [0116] 如此，可方便确定目标速度值和预设步态之间的映射关系。 [0117] 具体地，对于一些步态周期而言，可能在任意阶段下的速度值所对应的能耗值均 大于预设值，从而会将这些步态周期滤除；而对于另一些步态周期而言，在部分阶段内，存 在速度值所对应的能耗值小于等于预设值的情况。通过将优选能耗值区间作为该部分阶 段，从而能够根据需要的优选能耗值区间来确定对应的步态周期，使得在对应步态周期的 13 13 CN 113848968 A 说明书 11/17页 预设步态可达到优化能耗的效果。当多足机器人100的速度值处于优选能耗值区间内的情 况下，则可以调整当前步态的步态周期，进而使得多足机器人100的能耗值小于等于预设 值，而该步态周期则可以作为优选步态周期。 [0118] 另外，在筛选出的优选步态周期的数量为多个的情况下，可使得多足机器人100在 相应的预设步态下采用筛选出的多个优选步态周期中的任意一个，并能够保证对应的能耗 值处于优选能耗值区间内。在一个实施方式中，多足机器人100采用的预设步态所对应的预 设步态周期在优选能耗值区间内为极小值。 [0119] 请参考图5和图6，可以理解，在多足机器人100的步态为其中一个预设步态的情况 下，在相同的步态周期下，根据采用的不同速度值，所对应的能耗值也会有所变化。也就是 说，根据对应的步态周期可得到关于能耗值和速度值的对应关系数据，根据能耗值和速度 值的对应关系数据，以及相应的优选能耗值区间，可确定对应优选能耗值区间的优选速度 值区间。优选能耗值区间可以是预先标定的，也可以是根据当前情况进行实时确定的。在图 5所示的实施方式中，优选能耗值区间为[0,e0]。在其它的实施方式中，优选能耗值区间可 以为[0,e0]的任一子区间。 [0120] 另外，在一个实施方式中，请结合图1和图3，预设步态的能耗值和速度值的对应关 系数据可以通过控制模块110根据能耗值和速度值之间的变化关系来确定。在其它的实施 方式中，多足机器人100可通信连接其它用于测试的测试设备，测试设备可对预设步态下不 同速度值和对应的能耗值进行获取，从而可标定出预设步态的能耗值和速度值的对应关系 数据，也就是说，011、012、013可通过测试设备来实现。 [0121] 在上述基础上，在可确定每个预设步态下的优选步态周期的情况下，通过改变不 同的预设步态，实现确定所有的预设步态下的优选步态周期。 [0122] 请结合图5，在确定多个步态周期后，通过对应的能耗值和速度值的对应关系数 据，可得到优选步态周期。在一些实施方式中，每个步态周期下能耗值和速度值之间的对应 关系可以通过仿真测试、数据采样的方式来得到。具体地，请结合图5，图5所示为通过仿真 测试得到的在其中一个预设步态下对应多个不同步态周期的能量消耗‑速度值曲线。其中， 该预设步态的多个步态周期(毫秒)分别为h1、h2、h3，且h1h2h3。在步态周期为h1时，对应 的最小能耗值为e1，在步态周期为h2时，对应的最小能耗值为e2，在步态周期为h3时，对应 的最小能耗值为e3。根据图5可确定e3e2e0e1，也就是说，在该预设步态中，优选步态周 期为h1，对应的在该预设步态中可具有的优选能耗值为e1，且e1处于优选能耗值区间内。优 选能耗值可以为在对应的步态周期内可具有的最小能耗值。 [0123] 进一步地，请结合图5和图6，优选能耗值为e1时对应的速度值为v1，优选能耗值为 e2时对应的速度值为v2，优选能耗值为e3时对应的速度值为v3，从而可确定在步态周期h1 下的优选能耗值e1所对应的速度值v1为该预设步态的优选速度值区间。也就是说，在多足 机器人100以该预设步态和对应该预设步态的优选速度值区间移动时，可使得多足机器人 100具有在该预设步态下的优选能耗值。 [0124] 另外，在一些实施方式中，在其中一个预设步态的能耗值优选值为e1的情况下，预 设值e0可以为等于e1，也可以为大于e1。 [0125] 在上述实施方式的基础上，在其它的预设步态下，可通过相同或类似的原理来确 定对应的优选速度值区间，从而可使得多足机器人100在预设步态下以对应的优选能耗值 14 14 CN 113848968 A 说明书 12/17页 移动。也就是说，在确定需要达到的速度值后，即可确定对应的预设步态。而在确定目标速 度值后，根据对应目标速度值的优选速度值区间，在多个预设步态中确定目标步态。 [0126] 在某些实施方式中，至少两个预设步态包括第一步态和第二步态。第一步态和第 二步态为不同的预设步态，且第一步态的步态周期和第二步态的步态周期分别属于各自预 设步态对应的优选步态周期。步态参数包括步态周期、次序参数和腾空参数。请参考图7，步 态调整方法包括： [0127] 014：获取第一步态的步态参数和第二步态的步态参数； [0128] 015：在第一步态的步态参数和第二步态的步态参数进行插值处理，生成过渡步 态； [0129] 016：在当前速度值对应过渡步态的情况下，控制多足机器人100以过渡步态移动。 [0130] 本发明实施方式的步态调整方法可以通过本发明实施方式的多足机器人100来实 现。具体地，请结合图1，控制模块110可用于：获取第一步态的步态参数和第二步态的步态 参数；在第一步态的步态参数和第二步态的步态参数进行插值处理，生成过渡步态；在当前 速度值对应过渡步态的情况下，控制多足机器人100以过渡步态移动。 [0131] 如此，可通过过渡步态来使得步态在速度值的变化下能够平滑切换，而且可减少 对多足机器人100自身机体的冲击，有利于提高多足机器人100的使用寿命。 [0132] 可以理解，对于预设步态而言，由于需要确定优选速度值区间，在多足机器人100 的速度值可到达的速度值容许区间内，就需要对所有不同的速度值确定对应的预设步态， 这容易存在实现困难的问题。而在生成过渡步态的情况下，就可以不需要根据多足机器人 100的速度值容许区间来确定每个速度值所对应的预设步态，并且在满足降低移动时产生 的能耗值的前提下，多足机器人100的步态在速度值进行变化的过程中具有相应平滑的调 整，使得多足机器人100的步态能够充分适应多足机器人100的当前速度值。 [0133] 具体地，在一个实施方式中，根据步态参数可确定对应的预设步态，在确定第一步 态的步态参数和第二步态的步态参数的情况下，可对第一步态的步态参数和第二步态的步 态参数进行插值处理，使得处理得到的步态参数能够表征在第一步态和第二步态之间的步 态，也即过渡步态。在目标速度值对应第一步态的优选速度值区间时，可将步态调整为第一 步态，在目标速度值对应第二步态的优选速度值区间时，可将步态调整为第二步态，而在目 标速度值处于第一步态的优选速度值区间和第二步态的优选速度值区间之间时，则会将步 态调整为过渡步态，从而可使得步态参数的切换趋于平滑，不会由于步态参数的突然变化 而使得多足机器人100在切换步态时动作幅度偏大，导致对自身机体造成冲击，从而有利于 提高多足机器人100的使用寿命。 [0134] 在一个实施方式中，多足机器人100可以在执行02之前先依次执行014、015，可以 在03、04之间执行016，从而确定以过渡步态作为目标步态。在此不对其他实施方式中014、 015、016的执行顺序进行限定。 [0135] 在某些实施方式中，请参考图8，对第一步态的步态参数和第二步态的步态参数进 行插值处理，生成过渡步态，包括： [0136] 0151：根据目标速度值、第一步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第一速 度值、第二步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第二速度值，确定过渡步态的步态 周期； 15 15 CN 113848968 A 说明书 13/17页 [0137] 0152：根据目标速度值、第一步态的次序参数和第一速度值、第二步态的次序参数 和第二速度值，确定过渡步态的次序参数； [0138] 0153：根据目标速度值、第一步态的腾空参数和第一速度值、第二步态的腾空参数 和第二速度值，确定过渡步态的腾空参数。 [0139] 本发明实施方式的步态调整方法可以通过本发明实施方式的多足机器人100来实 现。具体地，请结合图1，控制模块110可用于：根据目标速度值、第一步态的步态周期和相应 优选速度值区间内的第一速度值、第二步态的步态周期和相应优选速度值区间内的第二速 度值，确定过渡步态的步态周期；根据目标速度值、第一步态的次序参数和第一速度值、第 二步态的次序参数和第二速度值，确定过渡步态的次序参数；根据目标速度值、第一步态的 腾空参数和第一速度值、第二步态的腾空参数和第二速度值，确定过渡步态的腾空参数。 [0140] 如此，可通过对应变化的参数来确定过渡步态。 [0141] 需要指出的是，对于不同预设步态的步态周期，可以为用户自行选择，也可以为通 过结合经验判断得出的特定值，如对应优选能耗值区间的中间值或极小值。在此不对预设 步态的步态周期的具体数值进行限定。 [0142] 具体地，请结合图9，在这样的一个实施方式中，多个预设步态包括第一步态G1和 第二步态G2。第一步态G1对应的优选速度值区间为v4”，第二步态G2对应的优选速度值区间 为v5”。v4”中的任一速度值均小于v5”中的任一速度值。多足机器人100能够以位于v4”范围 内的速度值v4进行移动，以及能够以位于v5”范围内的速度值v5进行移动，且v4v5。在多足 机器人100的速度值从v4切换为v5的情况下，会使得步态从第一步态G1切换为第二步态G2； 在多足机器人100的速度值从v5切换为v4的情况下，会使得步态从第二步态G2切换为第一 步态G1。可以理解，在其它的实施方式中，速度值v4和速度值v5可以进行预先设置，也可以 由用户自行选择。 [0143] 在上述基础上，可通过对第一步态G1和第二步态G2进行差值处理的方式来确定在 速度值处于v4和v5之间时的步态。 [0144] 具体地，在这样的一个实施方式中，第一步态G1所对应的步态参数包括第一步态 周期H1、第一次序参数O1、第一腾空参数D1，第二步态G2所对应的步态参数包括第二步态周 期H2、第二次序参数O2、第二腾空参数D2。 [0145] 在多足机器人100的速度值处于v4和v5之间的时候，在确定当前速度值v的情况 下，可通过计算得到对应当前速度值v的步态周期Ht、次序参数Ot、腾空参数Dt： [0146] Ht＝H1+(H2‑H1)*(v‑v4)/(v5‑v4)； [0147] Ot＝O1+(O2‑O1)*(v‑v4)/(v5‑v4)； [0148] Dt＝D1+(D2‑D1)*(v‑v4)/(v5‑v4)， [0149] 从而可根据步态周期Ht、次序参数Ot、腾空参数Dt来确定对应的步态，并将对应的 步态作为位于v4和v5之间的过渡步态Gt。也就是说，通过对第一步态周期H1和第二步态周 期H2进行插值处理来得到步态周期Ht，通过对第一次序参数O1和第二次序参数O2进行插值 处理来得到次序参数Ot，通过对第一腾空参数D1和第二腾空参数D2进行插值处理来得到腾 空参数Dt。 [0150] 请再结合图9，在这样的一个实施方式中，第一步态G1为walk步态，第一步态周期 H1为1000ms，第一次序参数O1为[0,0.25,0.5,0.75]，第一腾空参数D1为[0.25,0.25,0.25, 16 16 CN 113848968 A 说明书 14/17页 0.25]，速度值v4为0.2m/s(米每秒)；第二步态G2为trot步态，第二步态周期H2为500ms，第 二次序参数O2为[0，0.5，0.5，0]，第二腾空参数D2为[0.5,0.5,0.5,0.5]，速度值v5为0.8m/ s。 [0151] 在多足机器人100的当前速度值为0.5m/s时，可根据上述公式计算得到： [0152] Ht＝1000+(500‑1000)*(0.5‑0.2)/(0.8‑0.2)＝750(ms)， [0153] Ot＝[0,0.25,0.5,0.75]+([0,0.5,0.5,0]‑[0,0.25,0.5,0.75])*(0.5‑0.2)/ (0.8‑0.2) [0154] ＝[0,0.375,0.5,0.375]， [0155] Dt＝[0.25,0.25,0.25,0.25]+([0.5,0.5,0.5,0.5]‑[0.25,0.25,0.25,0.25])* (0.5‑0.2)/(0.8‑0.2) [0156] ＝[0.375,0.375,0.375,0.375]； [0157] 也就是说，在确定多足机器人100的当前速度值为0.5m/s的时候，对应的过渡步态 的步态周期为750ms、次序参数为[0,0.375,0.5,0.375]，腾空参数为[0.375,0.375,0.375, 0.375]。具体地，多足机器人100在以750ms的步态周期移动时，第一个腿部1015会在750*0 ＝0(ms)时开始迈起，并在0+750*0.375＝281.25(ms)时着地，第二个腿部1015会在750* 0.375＝281.25(ms)时开始迈起，并在281.25+750*0.375＝562.5(ms)时着地，第三个腿部 1015会在750*0.5＝375(ms)时开始迈起，并在375+750*0.375＝656.25(ms)时着地，第四个 腿部1015会在750*0.375＝281.25(ms)时开始迈起，并在281.25+750*0.375＝562.5(ms)时 着地。每个腿部1015的腾空时间为750*0.375＝281.25(ms)。 [0158] 可以理解，根据上述的实施方式，多足机器人100在walk步态中总是只有一个腿部 1015腾空，而在trot步态中总是只有两个腿部1015腾空。在上述基础上，在位于walk步态和 trot步态之间的过渡步态下，通过对腿部1015的步态参数进行改变，会使得在其中一个腿 部1015着地时就会有另一个腿部1015开始迈起，或在其中一个腿部1015着地前的时长t内 便有另一个腿部1015开始迈起。时长t指的是在步态周期内存在至少两个腿部1015处于腾 空的状态下的时长。 [0159] 由于同时处于腾空的腿部1015的数量越多，多足机器人100在短时间内通过腿部 1015相对于地面移动时产生的作用力就会越大，其运动幅度也会越激烈，从而使得当前速 度值也会越大。也就是说，多足机器人100在处于过渡步态下，当前速度值越小，则时长t就 会越小，也就意味着多足机器人100通过腿部1015移动的运动幅度就会越小；当前速度值越 大，则时长t就会越大，也就意味着多足机器人100通过腿部1015移动的运动幅度就会越大。 [0160] 进一步地，根据确定的第一步态G1、第二步态G2、过渡步态Gt、v4和v5，在多足机器 人100的当前速度值为v4时，则会以第一步态G1控制多足机器人100移动；在多足机器人100 的当前速度值为v5时，则会以第二步态G2控制多足机器人100移动；在多足机器人100的当 前速度值位于v4和v5之间(如在v4”范围外位于右侧的速度值v4，和在v5”范围外位于左侧 的速度值v5)的情况下，则会以分别对应v4的过渡步态Gt和对应v5的过渡步态Gt控制多 足机器人100移动。也就是说，通过确定其中两个预设步态并在两个预设步态之间进行插值 处理，从而可得到分别对应两个预设步态的两个优选速度值区间之间的过渡步态。这样，在 确定多个预设步态的情况下，则可在每两个预设步态之间确定位于对应的过渡步态。在其 它的实施方式中，第一步态和第二步态可以为标准步态，标准步态为可以通过数据采集和 17 17 CN 113848968 A 说明书 15/17页 测试的方式来得到的预设步态。 [0161] 在上述基础上，在一些实施方式中，在多足机器人100从一个标准步态切换到另一 个标准步态的情况下，在进行速度值的变化的时候，步态会从变化前的标准步态切换至过 渡步态，然后从过渡步态最终切换至作为目标步态的标准步态。在另一些实施方式中，在多 足机器人100从一个标准步态切换到一个过渡步态的情况下，在进行速度值的变化的时候， 会将当前步态逐渐切换为作为目标步态的过渡步态，并维持作为目标步态的过渡步态，直 至当前速度值发生变化。 [0162] 关于过渡步态的步态周期Ht，在一个实施方式中，多足机器人100在切换过渡步态 的过程中，可根据上一个步态周期完成时的速度值来确定下一个步态周期和相对应的次序 参数、腾空参数，从而会使得多足机器人100在每个步态周期完成时，进行对应下一个步态 周期所对应的步态的调整，具体表现为多足机器人100移动的速度值在逐渐增大时，腿部 1015的摆动频率逐渐增大；多足机器人100移动的速度值在逐渐减小时，腿部1015的摆动频 率逐渐减小。 [0163] 当然，在上述实施方式的基础上，对于本领域的技术人员而言，还可以通过其它的 实施方式来实现过渡步态的生成，并能够实现与上述实施方式相同或类似的技术效果。 [0164] 请参考图10，在某些实施方式中，预设步态具有优选速度值区间。在多足机器人 100的速度值处于优选速度值区间内时，所对应的能耗值小于或等于预设值。请再参考图 11，控制多足机器人100以目标速度值和目标步态移动，包括： [0165] 042：在目标速度值处于优选速度值区间内的情况下，控制多足机器人100以目标 速度值和目标速度值所对应的预设步态移动； [0166] 043：在目标速度值处于优选速度值区间外的情况下，控制多足机器人100以目标 速度值和目标速度值所对应的过渡步态移动。 [0167] 本发明实施方式的步态调整方法可以通过本发明实施方式的多足机器人100来实 现。具体地，请结合图1，控制模块110可用于：在目标速度值处于优选速度值区间内的情况 下，控制多足机器人100以目标速度值和目标速度值所对应的预设步态移动；在目标速度值 处于优选速度值区间外的情况下，控制多足机器人100以目标速度值和目标速度值所对应 的过渡步态移动。 [0168] 如此，可避免速度值频繁变化而导致步态的频繁切换。 [0169] 可以理解，对于多足机器人100而言，在每个预设步态所对应的优选速度值区间为 一个单独的定值的情况下，当多足机器人100的当前速度值为该单独的定值时，则可实现在 当前预设步态下具有优选能耗值。而在实际应用中，多足机器人100的当前速度值会受到多 种因素的影响，如场地地形、机体平稳性、电机1012的出力状况、用户的实际需求等，使得多 足机器人100的速度值无法保持在一个单独的定值而会产生波动。在这种情况下，就会产生 多足机器人100频繁切换步态的问题。 [0170] 在上述基础上，通过设置优选速度值区间，若目标速度值处于优选速度值区间内， 则可确定目标速度值所对应的能耗值仍小于预设值，从而可控制多足机器人100保持当前 的步态，而不需要对当前步态进行调整；若目标速度值处于优选速度值区间外，则可确定变 化后的速度值所对应的能耗值会大于预设值，从而会控制多足机器人100进行步态的调整， 并使得变化后的速度值处于调整后的步态所对应的优选速度值区间内。在一个实施方式 18 18 CN 113848968 A 说明书 16/17页 中，在多足机器人100确定需要将当前执行的预设步态切换为其中一个过渡步态的情况下， 可将当前步态的步态参数调整为过渡步态的步态参数。 [0171] 另外，对于步态参数，可以为通过预先设置的方式得到的，也可以为根据当前的实 际应用场景进行数据的计算处理得到的。 [0172] 需要指出的是，在图10所示的实施方式中，多足机器人100具有预设步态g1、预设 步态g2、预设步态g3。预设步态g1具有优选速度值区间S1，预设步态g2具有优选速度值区间 S2，预设步态g3具有优选速度值区间S3。在多足机器人100的目标速度值处于优选速度值区 间S1内的情况下，则会控制多足机器人100切换步态为预设步态g1或保持当前步态为预设 步态g1。在多足机器人100的目标速度值位于优选速度值区间S1和优选速度值区间S2之间 的情况下，则会将多足机器人100的步态调整为对应预设步态g1和预设步态g2的过渡步态。 在多足机器人100的目标速度值处于优选速度值区间S2内的情况下，则会控制多足机器人 100切换步态为预设步态g2或保持当前步态为预设步态g2。在多足机器人100的目标速度值 位于优选速度值区间S2和优选速度值区间S3之间的情况下，则会将多足机器人100的步态 调整为对应预设步态g2和预设步态g3的过渡步态。在多足机器人100的目标速度值处于优 选速度值区间S3内的情况下，则会控制多足机器人100切换步态为预设步态g3或保持当前 步态为预设步态g3。 [0173] 也就是说，根据预设步态g1、预设步态g2、预设步态g3、位于预设步态g1和预设步 态g2之间的过渡步态、位于预设步态g2和预设步态g3之间的过渡步态，可确定本发明实施 方式中的速度值‑能耗值的对应关系g0，其中，由于预设步态是确定的，从而可根据特定的 速度值和图10所示的对应关系g0来映射得到能耗值。 [0174] 此外，在其它的实施方式中，请结合图10，步态的步态参数可以在特定范围内进行 调整，从而可使得速度值和能耗值的关系曲线能够上下波动，且仍能够使得速度值所对应 的能耗值小于等于预设值。 [0175] 关于多足机器人100的当前速度值，在这样的一些实施方式中，多足机器人100可 包括速度值传感器，在多足机器人100进行移动的情况下，速度值传感器可对多足机器人 100的当前速度值进行检测，并可将检测到的多足机器人100的当前速度值传输至控制模块 110，使得控制模块110根据多足机器人100的当前速度值来确定对多足机器人100步态进行 调整。 [0176] 关于优选速度值区间，在这样的一些实施方式中，可根据所有预设步态分别设置 相同或不同的优选速度值区间。设置的优选速度值区间可通过实际测试进行标定，也可根 据经验进行确定。在一个实施方式中，多足机器人100在结实的平地上移动时，walk步态所 对应的优选速度值区间为(0,0.5)m/s，多足机器人100在沙地上移动时，walk步态所对应的 优选速度值区间为(0,0.3)m/s。 [0177] 本发明实施方式提供的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算 机程序在被处理器执行时，实现上述任一实施方式的步态调整方法。 [0178] 上述计算机可读存储介质，可根据目标速度值来确定对应目标速度值的能耗值优 选的目标步态，使得在控制多足机器人100在以目标速度值移动时，可将步态调整为目标步 态，达到通过减少耗能的方式来提高续航的效果。 [0179] 例如，程序被处理器执行的情况下，实现以下显示方法的步骤： 19 19 CN 113848968 A 说明书 17/17页 [0180] 02：确定目标速度值； [0181] 03：根据目标速度值，在至少两个预设步态和至少一个过渡步态中确定目标步态， 当目标步态为预设步态时，根据多足机器人100的能耗值和速度值的对应关系数据，目标速 度值所对应的能耗值在相应的预设步态对应的优选能耗值区间内； [0182] 04：控制多足机器人100以目标速度值和目标步态移动。 [0183] 计算机可读存储介质可设置在多足机器人100，也可设置在其它的终端设备，多足 机器人100能够与其它的终端设备进行通信来获取到相应的程序。 [0184] 可以理解，计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序的任何实体或装 置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read‑Only  Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、以及软件分发介质等。计算机程 序包括计算机程序代码。计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或 某些中间形式等。计算机可读存储介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或 装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read‑Only  Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、以及软件分发介质等。 [0185] 流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括 一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部 分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺 序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明 的实施例所属技术领域的技术人员所理解。 [0186] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用 于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供 指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令 执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或 设备而使用。 [0187] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施 方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体 特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对 上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结 构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。 [0188] 尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在 不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变 型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。 20 20 CN 113848968 A 说明书附图 1/6页 图1 图2 21 21 CN 113848968 A 说明书附图 2/6页 图3 图4 22 22 CN 113848968 A 说明书附图 3/6页 图5 图6 23 23 CN 113848968 A 说明书附图 4/6页 图7 图8 24 24 CN 113848968 A 说明书附图 5/6页 图9 图10 25 25 CN 113848968 A 说明书附图 6/6页 图11 26 26

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