CN107554636B - 一种机器人行走控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种机器人行走控制系统及控制方法。该控制系统包括上位机、数据传送单元、数据采集单元、电机控制单元以及驱动电机；所述上位机与数据传送单元双向连接，相互通信，所述数据采集单元数据输出端连接所述数据传送单元数据输入端，所述数据传送单元控制指令输出端连接所述电机控制单元控制指令输入端，所述电机控制单元控制输出端连接所述驱动电机驱动端。该控制系统通过数据采集单元采集机器人行走各项参数，控制驱动电机实现对机器人行走的控制。该机器人行走控制系统结构简单，易于实现，能对机器人的行走进行有效的控制。

Description

一种机器人行走控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，具体涉及一种机器人行走控制系统及控制方法。

背景技术

目前，弹跳机器人作为一种移动平台，灵活性好，可以适应崎岖不平的地形，遇到障碍或沟壑时能够轻松越过，尤其是在外太空低重力环境下，其空间移动范围远远大于轮式或足式机器人。但是，现有弹跳机器人的蓄能方式主要通过齿轮转动连杆来拉伸弹簧，驱动弹簧拉伸的结构质量大、导致弹跳动作响应慢，多工况适应性差。同时，在对障碍或沟壑的判断上并不准确，从而使得机器人在行走过程中，当遇障碍或沟壑时，并不能很好的避开障碍或沟壑，从而影响了机器人的作业。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种能有效避开障碍或沟壑的机器人行走控制系统及控制方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种机器人行走控制系统，其特征在于，包括上位机、数据传送单元、数据采集单元、电机控制单元以及驱动电机；

所述上位机与数据传送单元双向连接，相互通信，所述数据采集单元数据输出端连接所述数据传送单元数据输入端，所述数据传送单元控制指令输出端连接所述电机控制单元控制指令输入端，所述电机控制单元控制输出端连接所述驱动电机驱动端。

通过数据采集单元采集机器人行走各项参数，并由数据传送单元发送至上位机，上位机根据各项参数向电机控制单元发送控制指令，从而控制驱动电机实现对机器人行走的控制。该机器人行走控制系统结构简单，易于实现，能对机器人的行走进行有效的控制。

进一步的，所述数据采集单元包括超声波传感器、角度传感器、速度传感器、力传感器和姿态传感器。

角度传感器用于检测机器人腿部关节折叠角度Ф，力传感器用于检测腿部承受的压力F，姿态传感器用于检测车身的倾斜角度Ψ，速度传感器检测机器人的运动速度V。

进一步的，所述驱动电机包括车轮电机和拉线电机，所述车轮电机控制机械人的前进、后退及原地转向，所述拉线电机控制机械人跳跃。

利用拉线电机拉动弹簧蓄能，不仅质量较齿轮转动连杆更轻，而且使弹跳的灵活性更高，响应更加及时迅速。

进一步的，所述超声波传感器包括第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器，所述第一超声波传感器设置于机器人的驱动电机前方，所述第二超声波传感器设置于驱动电机下方或者设置于一连杆支架前部，所述连杆支架水平设置于机身上且设置方向与机器人前进方向一致，且其长度满足机器人完成跳跃所需距离，所述第三超声波传感器设置于机器人的安装板前沿处，所述姿态传感器设置于机器人的安装板中间部分，所述角度传感器设置于弹簧关节夹角处，所述速度传感器设置于行走轮与联轴器之间，所述力传感器设置于联轴器上。

这样设置各类传感器可能更精确地得知前方障碍物距离L1、下方地面距离轮轴的高度L2、障碍物是否超高、机身的倾斜角度Ψ、运动加速度a、腿部关节折叠角度Ф、运动速度V以及腿部承受的压力F。

本发明还提出了一种基于上述的机器人行走控制系统的控制方法，包括以下步骤：

S1，对机器人行走控制系统进行初始化；

S2，上位机向电机控制单元发送控制机器人行走的指令，所述电机控制单元接收该指令并控制车轮电机驱动车轮轮式移动；

S3，数据采集单元采集数据，并将采集所得数据发送至上位机，所采集的数据包括前方障碍物距离L1、下方地面距离轮轴的高度L2、前方障碍物高度L3、腿部关节折叠角度Ф、腿部承受的压力F、机身的倾斜角度Ψ、运动加速度a以及运动速度V；

S4，上位机根据机身的倾斜角度Ψ判断机器人机身是否平衡，如不平衡，则控制拉线电机转动直至机身平衡；

S5，上位机根据前方障碍物距离L1和下方地面距离轮轴的高度L2判断路面是否崎岖；当不崎岖时，维持轮式前进模式；当崎岖时，根据前方障碍物距离L1判断该距离是否能支持跳跃完成，如果能支持跳跃完成，则执行步骤S6；如果不能支持跳跃完成，则上位机向电机控制单元发送转向指令，所述电机控制单元控制车轮电机转向；

S6，上位机根据前方障碍物高度L3判断障碍物是否过高，如不过高，则上位机向电机控制单元发送跳跃指令，所述电机控制单元控制拉线电机转动，压缩腿部弹簧蓄力，然后释放弹簧，实现跳跃，跳跃完成后恢复轮式前进模式；如过高，则上位机向电机控制单元发送转向指令，所述电机控制单元控制车轮电机转向。

前方障碍物距离L1为机器人距离障碍物的距离，下方地面距离轮轴的高度L2即为地面沟壑的深度。该控制方法简单，通过对机身的倾斜角度Ψ的调节实现对机身重心平衡的调整，通过前方障碍物距离L1、下方地面距离轮轴的高度L2和前方障碍物高度L3判断路面是否崎岖，是否满足跳跃所需条件，在满足跳跃所需条件时，通过弹跳能有效的避开障碍或者沟壑，同时通过对拉线电机的控制实现对腿部弹簧蓄力，然后释放弹簧，实现跳跃，使得弹跳的灵活性更高，响应更加及时迅速。

进一步的，所述步骤S4包括以下几个步骤：

S4-1，上位机根据机身的倾斜角度Ψ判断机器人机身是否平衡，具体判断方法为：当机身的倾斜角度Ψ不超过预设值时，则机身平衡；当机身的倾斜角度Ψ超过预设值时，则机身不平衡；

S4-2，当机身不平衡时，上位机向电机控制单元发送调整机身重心的指令，所述电机控制单元接收到该指令后控制拉线电机转动调整机身的倾斜角度Ψ，当机身的倾斜角度Ψ调整不大于预设值时，拉线电机停止转动。

调整机身重心的指令就是指通过拉线电机转动，压缩两侧的弹簧，降低车身的高度的指令，降低了机器人的重心，防止由于机身倾斜超过一定的度数而发生侧翻。该调整机身重心平衡的方法简单，易于实现。

进一步的，判断路面是否崎岖的方法为：当所述第二超声波传感器设置于驱动电机下方时，分三种情况：

如果0≤L1<误差允许值或L1＞跳跃所需距离最大值并且L2≤沟壑允许深度值，判断路面不崎岖；

如果跳跃所需距离最小值＜L1＜跳跃所需距离最大值且L2≤沟壑允许深度值，判断路面崎岖且能完成跳跃；

如果误差允许值≤L1＜跳跃所需距离最小值或者L2＞沟壑允许深度值，判断路面崎岖但不能完成跳跃；

当所述第二超声波传感器设置于连杆支架时，分三种情况：

如果0≤L1<误差允许值或L1＞跳跃所需距离最大值并且L2≤沟壑允许深度值，判断路面不崎岖；

如果跳跃所需距离最小值＜L1＜跳跃所需距离最大值或者L2＞沟壑允许深度值，判断路面崎岖且能完成跳跃；

如果误差允许值≤L1＜跳跃所需距离最小值，判断路面崎岖但不能完成跳跃。

这考虑到了检测沟壑深度的两种情况，当所述第二超声波传感器设置于驱动电机下方时，只可检测实时的沟壑深度，当所述第二超声波传感器设置于连杆支架时，可检测前方沟壑深度，为机器人跳跃提供充足的时间及距离。其中，误差允许值、跳跃所需距离最小值、跳跃所需距离最大值、沟壑允许深度值均提前设置于系统中，为已知值。

进一步的，判断障碍物是否过高的方法为：当L3>高度最大值时，判断障碍物过高，当0≤L3＜误差允许值时，不过高。

当障碍物高度与高于第三超声波传感器高度时，第三超声波传感器检测到的前方障碍物高度L3超高，当障碍物高度与低于第三超声波传感器高度时，第三超声波传感器检测不到的前方障碍物，因此得到前方障碍物高度L3为误差值。

进一步的，所述步骤S6中所述拉线电机根据腿部承受的压力F转动，压缩腿部弹簧蓄力，单腿弹簧蓄力T＝1.5F～2F，当腿部关节折叠角度Φ≤10°时，拉线电机停止拉线。

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

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例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为机器人前腿的结构示意图；

图2为图1的立体图；

图3为机器人的结构示意图；

图4为图3的立体图；

图5为机器人行走控制系统原理框图；

图6为机器人行走控制系统控制方法流程图；

图7、图8为第三超声波传感检测障碍物高度示意图。

图中标记如下：顶杆1、上连杆2、第二弹簧3、第一弹簧4、下连杆5、第三弹簧6、拉索7、底杆8、第二电机9、行走轮10、大齿轮11、小齿轮12、第一电机13、第三电机14、第一齿轮15、第二齿轮16、卷扬轴17、安装板18。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例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例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。

如图3和图4所示，本实施例公开了一种弹跳机器人，包括两个前腿和两个后腿。

其中，如图1和图2所示，前腿包括上下平行的顶杆1和底杆8，在所述顶杆1与底杆8之间连接有前后对称布置的两组连杆，每一组连杆均包括上连杆2和下连杆5。每一所述上连杆2的上端均与顶杆1的底部铰接，在两个上连杆2各自与顶杆1的铰接点之间留有间距，每一所述上连杆2的下端与对应下连杆5的上端铰接，每一所述下连杆5的下端与底杆8的顶部铰接，在两个下连杆5各自与底杆8的铰接点之间留有间距。所述顶杆1、底杆8和两组连杆组成封闭且前后对称、上下对称的六边形。在所述底杆8上固定有拉索7，所述拉索7的上端穿过顶杆1连接有驱动装置，所述拉索7沿所述六边形的竖向中心轴布置。在前后两个上连杆2与下连杆5的铰接点之间连接有第一弹簧4，当驱动装置拉动拉索7时，所述顶杆1与底杆8相互靠近，所述第一弹簧4拉伸蓄能，当驱动装置放开拉索7时，所述第一弹簧4收缩释放能量。

在所述底杆8下方固定有竖向的连接轴，在所述连接轴的下端固定有第一电机13，所述第一电机13的输出轴水平布置，在所述第一电机13的输出轴上安装有同轴的行走轮10。在所述连接轴上还固套有大齿轮11，在所述底杆8上固定有第二电机9，所述第二电机9的输出轴通过小齿轮12与大齿轮11啮合。

在每一所述上连杆2与顶杆1之间均铰接有第二弹簧3，前后两个上连杆2上的第二弹簧3沿所述六边形的竖向中心轴对称布置。这样利用第二弹簧3一方面可以进行缓冲、提高稳定性，另一方面可以在拉索7拉动时受到压缩蓄能，为弹跳提供更多的能量。在每一所述下连杆5与底杆8之间均铰接有第三弹簧6，前后两个下连杆5上的第三弹簧6沿所述六边形的中心轴对称布置。这样利用第三弹簧6一方面可以进行缓冲、提高稳定性，另一方面可以在拉索7拉动时受到压缩蓄能，为弹跳提供更多的能量。与每一所述上连杆2铰接的下连杆5并排布置有两个。这样强度更高、更加稳定可靠。

该弹跳机器人的前腿在底杆8下方安装行走轮10，并且行走轮10可以利用第二电机9转向，从而在腿部增加转向结构，使弹跳机器人的前腿部即可完成转向动作，有利于简化整体结构，这样的弹跳机器人的前腿包括跳跃、转向、轮式结构，可满足多种工况下的行走，可进行跳跃，快速移动和狭小空间原地转动等多种动作。并且，采用六连杆加弹簧作为弹跳结构，一方面腿部结构的稳定性可靠，另一方面弹簧能量利用率高。再则，利用拉索7拉动弹簧蓄能，不仅结构更加简单，质量更轻，而且使弹跳的灵活性更高，响应更加及时迅速。

弹跳机器人的后腿由上述弹跳机器人的前腿去掉第二电机9、小齿轮12以及大齿轮11构成。

该弹跳机器人还包括水平的安装板18，所述安装板18的前端左右两边对称收窄，两个所述前腿固定在安装板18前端的收窄部左右两边，并且两个所述前腿沿安装板18前后方向的中心线对称布置。两个所述后腿固定在安装板18后端的左右两边，并且两个所述后腿沿安装板18前后方向的中心线对称布置。所述前腿和后腿的六边形均沿前后方向布置，两个所述前腿之间的距离比两个所述后腿之间的距离短。在所述安装板18的底部还可以设有其他辅助杆件，辅助杆件与每一腿部的顶杆拼接构成水平的框架，用以加强结构整体的牢固性和稳定性。在所述安装板18上开有供拉索7穿过的过孔，每一所述拉索7对应的驱动装置均固定在安装板18上。

该弹跳机器人结构简单、动作响应快、可适应多工况，使用中前后腿不会相互干涉。

每一所述拉索7的驱动装置均包括第三电机14、第一齿轮15、第二齿轮16和卷扬轴17，所述第三电机14的输出轴与第一齿轮15同轴固定。所述第一齿轮15为不完全齿轮，所述第一齿轮15与第二齿轮16啮合，所述第二齿轮16与卷扬轴17同轴固定，所述拉索7缠绕固定在卷扬轴17上。

拉索7的驱动装置结构简单，第一齿轮15采用不完全齿轮，可以利用不完全的部分释放拉索7，从而完成弹跳动作。

为了减轻重量，确保左右两个腿部之间的同步性，本实施例优选两个所述前腿的拉索7共用同一驱动装置，两个所述后腿的拉索7也共用同一驱动装置。事实上，针对复杂的工况，为了确保跃障能力，也可以是每个拉索7单独一个驱动装置。并且，根据第三电机14转速、第一齿轮15和第二齿轮16的大小、以及拉索7的行程等综合因素考虑，所述第三电机14与第一齿轮15之间也可以设有减速器或其他齿轮结构将二者传动连接。

本发明提供了一种机器人行走控制系统，包括上位机、数据传送单元、数据采集单元、电机控制单元以及驱动电机。

所述上位机与数据传送单元双向连接，相互通信，所述数据采集单元数据输出端连接所述数据传送单元数据输入端，所述数据传送单元控制指令输出端连接所述电机控制单元控制指令输入端，所述电机控制单元控制输出端连接所述驱动电机驱动端。

所述数据采集单元包括超声波传感器、角度传感器、速度传感器、力传感器和姿态传感器。所述超声波传感器包括第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器，所述第一超声波传感器设置于机器人的驱动电机前方，所述第二超声波传感器设置于驱动电机下方或者设置于一连杆支架前部，所述连杆支架水平设置于机身上且设置方向与机器人前进方向一致，且其长度满足机器人完成跳跃所需距离，所述第三超声波传感器设置于机器人的安装板18前沿处，所述姿态传感器设置于机器人的安装板18中间部分，所述角度传感器设置于弹簧关节夹角处，所述速度传感器设置于行走轮10与联轴器之间，所述力传感器设置于联轴器上。

第一超声波传感器检测前方障碍物距离L1，第二超声波传感器检测下方地面距离轮轴的高度L2，第三超声波传感器检测障碍物是否超高、姿态传感器检测机身的倾斜角度Ψ以及运动加速度a，角度传感器检测腿部关节折叠角度Ф，速度传感器检测运动速度V，力传感器检测腿部承受的压力F。

所述驱动电机包括车轮电机和拉线电机，所述车轮电机控制机械人的前进、后退及原地转向，所述拉线电机控制机械人跳跃。本实施例中的车轮电机即为弹跳机器人的第一电机13和第二电机9，用于弹跳机器人的直行与转向，本实施例中的拉线电机即为弹跳机器人的第三电机14，实现弹跳机器人跳跃。

作为本实施例的优选方案，数据传送单元和电机控制单元集成于一单片机内，同时该单片机内还设置有数据接收单元，用于接收数据采集单元所采集的数据，并将其发送给数据传送单元。该机器人行走控制系统采用但不限于arduino系统。

本发明还提出一种基于上述的机器人行走控制系统的控制方法，包括以下步骤：

S1，对机器人行走控制系统进行初始化。

S2，上位机向电机控制单元发送控制机器人行走的指令，所述电机控制单元接收该指令并控制车轮电机驱动车轮轮式移动。

S3，数据采集单元采集数据，并将采集所得数据发送至上位机，所采集的数据包括前方障碍物距离L1、下方地面距离轮轴的高度L2、腿部关节折叠角度Ф、腿部承受的压力F、机身的倾斜角度Ψ、运动加速度a以及运动速度V。

L1是前方障碍物的距离，L2是检测的地面沟壑的深度。腿部关节折叠角度Ф由检测角度传感器，用来反应关节折叠多少角度才可以跳跃规定高度；腿部承受的压力F由力传感器检测，用于反应需要多大的弹力才能克服腿部压力，从而达到跳跃的效果；机身的倾斜角度Ψ和运动加速度a由姿态传感器检测，机身的倾斜角度Ψ用于反应车身是否平衡，从而来调整车的高低重心，不会让机器人因为过度倾斜而翻倒，运动加速度a用于反应机器人的行走状况；速度传感器反映出车的运动速度V，用于检测车的前行状况，对于协调车的其他方面的控制。同时，这些传感器所检测到的参数也反应给上位机，让操作人员对车的实时运行状况有很好的把握。

S4，上位机根据机身的倾斜角度Ψ判断机器人机身是否平衡，如不平衡，则控制拉线电机转动直至机身平衡。

具体包括以下几个步骤：

S4-1，上位机根据机身的倾斜角度Ψ判断机器人机身是否平衡，具体判断方法为：当机身的倾斜角度Ψ不超过预设值时，则机身平衡；当机身的倾斜角度Ψ超过预设值时，则机身不平衡。

S4-2，当机身不平衡时，上位机向电机控制单元发送调整机身重心的指令，所述电机控制单元接收到该指令后控制拉线电机转动调整机身的倾斜角度Ψ，当机身的倾斜角度Ψ调整不大于预设值时，拉线电机停止转动。

S5，上位机根据前方障碍物距离L1和下方地面距离轮轴的高度L2判断路面是否崎岖；当不崎岖时，维持轮式前进模式；当崎岖时，根据前方障碍物距离L1判断该距离是否能支持跳跃完成，如果能支持跳跃完成，则执行步骤S6；如果不能支持跳跃完成，则上位机向电机控制单元发送转向指令，所述电机控制单元控制车轮电机转向。

判断路面是否崎岖的方法为：

分为两种情况，第一种情况，当所述第二超声波传感器设置于驱动电机下方时，此时第二超声波传感器只可检测到实时的沟壑深度，因此即使检测到沟壑深度满足跳跃条件时，仍然没有足够的时间和距离来完成跳跃。所以，此时判断路面是否崎岖的方法为：

如果0≤L1<误差允许值或L1＞跳跃所需距离最大值并且L2≤沟壑允许深度值，判断路面不崎岖。

如果跳跃所需距离最小值＜L1＜跳跃所需距离最大值且L2≤沟壑允许深度值，判断路面崎岖且能完成跳跃。

如果误差允许值≤L1＜跳跃所需距离最小值或者L2＞沟壑允许深度值，判断路面崎岖但不能完成跳跃。

第二种情况，当所述第二超声波传感器设置于连杆支架时，可检测前方沟壑深度，为机器人跳跃提供充足的时间及距离。所以，此时判断路面是否崎岖的方法为：

如果0≤L1<误差允许值或L1＞跳跃所需距离最大值并且L2≤沟壑允许深度值，判断路面不崎岖。

如果跳跃所需距离最小值＜L1＜跳跃所需距离最大值或者L2＞沟壑允许深度值，判断路面崎岖且能完成跳跃。

如果误差允许值≤L1＜跳跃所需距离最小值，判断路面崎岖但不能完成跳跃。

其中，误差允许值、跳跃所需距离最小值、跳跃所需距离最大值、沟壑允许深度值均提前设置于系统中，为已知值，通常误差允许值在2cm以内，跳跃所需距离最小值一般为100cm，跳跃所需距离最大值一般为300cm或者为超声波传感器的最大检测距离，沟壑允许深度值一般为20cm。

S6，上位机根据前方障碍物高度L3判断障碍物是否过高，如不过高，则上位机向电机控制单元发送跳跃指令，所述电机控制单元控制拉线电机转动，压缩腿部弹簧蓄力，然后释放弹簧，实现跳跃，跳跃完成后恢复轮式前进模式；如过高，则上位机向电机控制单元发送转向指令，所述电机控制单元控制车轮电机转向。

判断障碍物是否过高的方法为：当L3>高度最大值时，判断障碍物过高，当0≤L3＜误差允许值时，不过高。

如图7、图8所示，当障碍物高度高于第三超声波传感器高度(高度最大值)时，第三超声波传感器检测到的前方障碍物，此时第三超声波传感器所检测到的距离L3表示前方障碍物高度超高；当障碍物高度与低于第三超声波传感器高度时，第三超声波传感器检测不到的前方障碍物，此时第三超声波传感器所检测到的距离L3为误差值,表示前方障碍物高度不超高。

所述步骤S6中所述拉线电机根据腿部承受的压力F转动，压缩腿部弹簧蓄力，单腿弹簧蓄力T＝1.5F～2F，且当腿部关节折叠角度Φ≤10°时，拉线电机停止拉线。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例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例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，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例进行多种变化、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。

Claims (5)

1.一种机器人行走控制系统的控制方法，其特征在于，

控制方法基于一种机器人行走控制系统，该控制系统包括上位机、数据传送单元、数据采集单元、电机控制单元以及驱动电机；

所述上位机与数据传送单元双向连接，相互通信，所述数据采集单元数据输出端连接所述数据传送单元数据输入端，所述数据传送单元控制指令输出端连接所述电机控制单元控制指令输入端，所述电机控制单元控制输出端连接所述驱动电机驱动端；

所述驱动电机包括车轮电机和拉线电机，所述车轮电机控制机器人的前进、后退及原地转向，所述拉线电机控制机器人跳跃；

所述数据采集单元包括超声波传感器，所述超声波传感器包括第一超声波传感器、第二超声波传感器和第三超声波传感器，所述第二超声波传感器设置于驱动电机下方或者设置于一连杆支架前部，所述连杆支架水平设置于机身上且设置方向与机器人前进方向一致，且其长度满足机器人完成跳跃所需距离；

机器人行走控制系统的控制方法包括以下步骤：

S1，对机器人行走控制系统进行初始化；

S2，上位机向电机控制单元发送控制机器人行走的指令，所述电机控制单元接收该指令并控制车轮电机驱动车轮轮式移动；

S3，数据采集单元采集数据，并将采集所得数据发送至上位机，所采集的数据包括前方障碍物距离L1、下方地面距离轮轴的高度L2、前方障碍物高度L3、腿部关节折叠角度Ф、腿部承受的压力F、机身的倾斜角度Ψ、运动加速度a以及运动速度V；

S4，上位机根据机身的倾斜角度Ψ判断机器人机身是否平衡，如不平衡，则控制拉线电机转动直至机身平衡；

S5，上位机根据前方障碍物距离L1和下方地面距离轮轴的高度L2判断路面是否崎岖；当不崎岖时，维持轮式前进模式；当崎岖时，根据前方障碍物距离L1判断该距离是否能支持跳跃完成，如果能支持跳跃完成，则执行步骤S6；如果不能支持跳跃完成，则上位机向电机控制单元发送转向指令，所述电机控制单元控制车轮电机转向；

S6，上位机根据前方障碍物高度L3判断障碍物是否过高，如不过高，则上位机向电机控制单元发送跳跃指令，所述电机控制单元控制拉线电机转动，压缩腿部弹簧蓄力，然后释放弹簧，实现跳跃，跳跃完成后恢复轮式前进模式；如过高，则上位机向电机控制单元发送转向指令，所述电机控制单元控制车轮电机转向。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下几个步骤：

S4-1，上位机根据机身的倾斜角度Ψ判断机器人机身是否平衡，具体判断方法为：当机身的倾斜角度Ψ不超过预设值时，则机身平衡；当机身的倾斜角度Ψ超过预设值时，则机身不平衡；

S4-2，当机身不平衡时，上位机向电机控制单元发送调整机身重心的指令，所述电机控制单元接收到该指令后控制拉线电机转动调整机身的倾斜角度Ψ，当机身的倾斜角度Ψ调整至不大于预设值时，拉线电机停止转动。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，判断路面是否崎岖的方法为：当第二超声波传感器设置于驱动电机下方时，分三种情况：

如果0≤L1<误差允许值或L1＞跳跃所需距离最大值，并且L2≤沟壑允许深度值，判断路面不崎岖；

如果跳跃所需距离最小值＜L1＜跳跃所需距离最大值且L2≤沟壑允许深度值，判断路面崎岖且能完成跳跃；

如果误差允许值≤L1＜跳跃所需距离最小值或者L2＞沟壑允许深度值，判断路面崎岖但不能完成跳跃；

当所述第二超声波传感器设置于连杆支架时，分三种情况：

如果0≤L1<误差允许值或L1＞跳跃所需距离最大值，并且L2≤沟壑允许深度值，判断路面不崎岖；

如果跳跃所需距离最小值＜L1＜跳跃所需距离最大值或者L2＞沟壑允许深度值，判断路面崎岖且能完成跳跃；

如果误差允许值≤L1＜跳跃所需距离最小值，判断路面崎岖但不能完成跳跃。

4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，判断障碍物是否过高的方法为：当L3>高度最大值时，判断障碍物过高，当0≤L3＜误差允许值时，不过高。

5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S6中所述拉线电机根据腿部承受的压力F转动，压缩腿部弹簧蓄力，单腿弹簧蓄力T＝1.5F～2F，当腿部关节折叠角度Φ≤10°时，拉线电机停止拉线。

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