CN117826576A - 一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法及系统，涉及机器人控制领域，该方法包括：对机器人进行爬行建模，得到第一运动状态位移、第一运动状态电机转动角度、第二运动状态位移、第二运动状态电机转动角度；所述第一运动状态为直线运动，第二运动状态为自身旋转运动；建立被动弹性动力模型，得到机器人在跳跃过程中的高度与角度；控制所述机器人达到所述高度；构建纵向通道传递函数和控制器对机器人的滑翔姿态进行控制；所述控制器包括：内环姿态控制器和外环位置控制器。本发明可保证机器人空中姿态的稳定，并顺滑衔接滑翔模态。

Description

一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法及系统

技术领域

本发明涉及机器人控制领域，特别是涉及一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法及系统。

背景技术

仿生多模态机器人是指运用仿生学原理研制的具备三种及三种以上运动模态(例：爬行，奔跑，跳跃，滑翔，飞行等)的机器人，在民用及军事领域均有广泛的应用前景，同时，利用仿生机器人研究动物行为及其与环境作用机制，也为人类探索生命规律提供了新方法和途径。

在非结构化自然环境中，微小型机器人难以跨越尺度大于自身数倍的障碍物，需要依靠跳跃，甚至是飞行的方式到达指定位置。而现有的机器人很难同时兼备爬行、跳跃、滑翔三种运动能力，同时难以实现模态间稳定、自然、快速地切换。

首先，机器人在起飞前需要进行位置以及姿态的微调，需要依靠爬行的方式移动到最佳起飞点，并调整初始起跳角度以实现最佳的飞行效果。

其次，微小型机器人的移动效率有限，难以于地面小范围内起飞。需要以跳跃作为起飞方式，以此提供足够的瞬时起飞速度。

最后，跳跃过渡到滑翔模态时存在着翻转失速的问题，因而需要提出一种控制策略保证机器人空中姿态的稳定，并顺滑衔接滑翔模态。

为此，需要通过建立不同运动模态的数学模型、分析跃翔机理来研究运动模态的切换并解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法及系统，可保证机器人空中姿态的稳定，并顺滑衔接滑翔模态。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

第一方面，本发明提供一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法，包括：

对机器人进行爬行建模，得到第一运动状态位移、第一运动状态电机转动角度、第二运动状态位移、第二运动状态电机转动角度；所述第一运动状态为直线运动，第二运动状态为自身旋转运动；

建立被动弹性动力模型，得到机器人在跳跃过程中的高度与角度；

控制所述机器人达到所述高度；

构建纵向通道传递函数和控制器对机器人的滑翔姿态进行控制；所述控制器包括：内环姿态控制器和外环位置控制器。

可选的，所述第一运动状态位移、第一运动状态电机转动角度的表达式如下：

当X-(xp₁+xp₂)·N≥xp₁时

当X-(xp₁+xp₂)·N≤xp₁时

其中，N表示周期整数，X表示第一运动状态直线运动距离，xp₁表示机器人在阶段一走过的距离，xp₂表示机器人在阶段二走过的距离，Θ1表示第一运动状态电机转动角度。

可选的，所述第二运动状态位移、第二运动状态电机转动角度的表达式如下：

当d·α-(xp₁+xp₂)·N≥xp₁时

当d·α-(xp₁+xp₂)·N≤xp₁时

其中，N表示周期整数，α表示机器人的平面旋转角度，xp1表示机器人在阶段一走过的距离，xp₂表示机器人在阶段二走过的距离，Θ2表示第二运动状态电机转动角度。

可选的，所述机器人的起跳高度的表达式如下：

其中，Θ₀表示机器人的起跳高度，g表示重力加速度，S表示机器人起跳位置与障碍物的直线距离，表示机器人起跳时在x方向的速度，/>表示机器人起跳时在y方向的速度。

可选的，所述纵向通道传递函数的表达式如下：

其中，θ(s)表示俯仰角的传递函数，s表示拉普拉斯变换的复变量，表示中间变量，/>表示中间变量，/>表示中间变量，δ_e(s)表示复数域中机器人的舵片角，/>表示中间变量。

可选的，所述内环姿态控制器的表达式如下：

其中，δ_e(t)表示机器人舵片角的时间域，θ^c(t)表示时间域中想要机器人达到的角度，θ(t)表示时间域中机器人的角度，表示对机器人角度调节的pid中微分调节，q(t)表示机器人的角速度，/>表示对机器人角度调节的pid中的比例环节。

可选的，所述外环位置控制器的表达式如下：

其中，θ^c(t)表示时间域中想要机器人达到的角度， 表示对高度调节的pid中的比例环节，h^c(t)表示在时间域中想让机器人达到的高度，h(t)表示时间域中机器人的高度，τ表示积分因子，/>表示对高度调节的pid中的积分调节，h^c(τ)表示在瞬时想让机器人达到的高度，h(τ)表示在瞬时机器人的高度。

第二方面，本发明提供一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制系统，包括：

爬行建模模块，用于对机器人进行爬行建模，得到第一运动状态位移、第一运动状态电机转动角度、第二运动状态位移、第二运动状态电机转动角度；所述第一运动状态为直线运动，第二运动状态为自身旋转运动；

被动弹性动力模型构建模块，用于建立被动弹性动力模型，得到机器人在跳跃过程中的高度与角度；

控制模块，用于控制所述机器人达到所述高度；

控制器构建模块，用于构建纵向通道传递函数和控制器对机器人的滑翔姿态进行控制；所述控制器包括：内环姿态控制器和外环位置控制器。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行上述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明所提供的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法及系统根据起跳位置与滑翔方向，机器人自主规划轮腿步态精确地到达起飞点，并通过自身旋转调整方向，位置与方向调整完毕后输入跳跃信号，在收到跳跃信号后，机器人可以自主根据障碍物高度和与障碍物的距离规划跳跃起始角度，瞬间释放能量，快速地到达障碍物正上方而不会翻转，进入滑翔模态，根据最大滑翔高度hc，机器人结合进入滑翔模态时的位姿自主对舵片角进行调整，最终达到要求的最大滑翔高度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法流程图；

图2为本发明机器人的外形与机构示意图；

图3为本发明由四杆机构变形组成的轮腿示意图；

图4为本发明由四杆机构变形组成的轮腿设计参数示意图；

图5本发明轮腿在平缓路面的运动状态一示意图；

图6本发明轮腿在平缓路面的运动状态二示意图；

图7为本发明机器人沿直线运动示意图；

图8为本发明机器人自身旋转示意图；

图9为本发明跳跃动力学模型示意图；

图10为本发明机器人到达最高高度时示意图；

图11为本发明坐标系示意图；

图12为本发明俯仰通道传递函数框图；

图13为本发明内环姿态控制器示意图；

图14为本发明高度通道传递函数示意图；

图15为本发明外环位置控制器示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法及系统，可保证机器人空中姿态的稳定，并顺滑衔接滑翔模态。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明要控制的机器人由仿生爬行足(前轮腿)，仿生跳跃足(后腿)，仿生前翅(前翅)，仿生后翅(后翅)，舵片，机身，前置电机构成，机器人的外形与结构示意图参见图2。

图1为本发明所提供的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法流程图，如图1所示，本发明的方法包括：

步骤1：爬行建模

本发明的建立的模型是将机器人身体除了两只前轮腿以外的部分刚化，只考虑前轮腿的运动。

图3为机器人前轮腿的结构，首先进行运动学分析：

假设移动机器人以腿式形态沿x轴正方向移动时，在y轴方向无滑移，则可以在x-z平面上表示整个移动过程的各个参数。下面选取其中一个轮进行研究，设计参数参见图4。

如图4所示，设计参数R＝50.00mm，r＝15.00mm，l＝22.00mm，b＝28.00mm。

容易得到：

偏心距：

由余弦定理得到轮展开半径：

在轮转过一周时，轮腿做三组重复的运动，每组运动(以下称为一个周期)转过角度为2π/3，一个周期又可分为两个阶段，阶段一是沿轮边缘的滚动，即由状态一(参见图5)到状态二(参见图6)，阶段二是绕端点A的转动，即由状态二到状态一。

考察轮腿在一个周期中各个阶段的参数：

用轮心P在x，z方向上的位移表示移动机器人整体质心在x，z方向上的位移，以水平地面作为z＝0平面，轮心P在x，z方向上的位移方程分别为：

kT≤t<kT+t₁：

kT+t₁≤t<(k+1)T：

将轮心P在x，z方向上的位移方程分别对时间t求导可得出轮心P在x，z方向上的速度方程分别为：

kT≤t<kT+t₁时：

kT+t₁≤t<(k+1)T时：

T为一个周期，t₁为一个周期内阶段一的持续时间，s为一个周期内轮心P在x方向上的位移，s₁为一个周期内阶段一轮心P在x方向上的位移，k为此周期前经历的周期数。

参见图7，为机器人直线移动示意图，机器人从初始位置沿直线移动x距离到目标位置：

由上述建模结果得：

xp₁为机器人在阶段一中走过的直线距离；

xp₂为机器人在阶段二中走过的直线距离；

N为整周期数，Θ为电机转动角度

当X-(xp₁+xp₂)·N≥xp₁时

当X-(xp₁+xp₂)·N≤xp₁时

图8为机器人自身旋转示意图，因为机器人自身体宽较小，忽略因单轮腿移动导致的质心圆周运动。

弯时一侧轮腿运动，另一侧轮腿静止,由几何关系有：

动轮走过的距离为X＝d·α，同时α也是机器人的平面旋转角度：

即将动轮走过的距离为X＝d·α时，机器人平面旋转的角度就为α。

电机旋转角度求解即将式(1)与式(2)中的X换为X＝d·α即可。

T、t₁、s、s₁的表达式分别为：

s₁＝Rβ

步骤2：跳跃建模

跳跃运动的关键结构是仿生跳跃足，因而动力学模型主要是考察该机构的伸展对于机器人跳跃运动的影响。首先对该结构的动力学进行分析，建立被动弹性动力学模型，并采用拉格朗日方法进行运动分析。

多刚体动力学分析：

实际跳跃过程中，机器人的质量属性及其分布会直接影响机器人的跳跃稳定性。因此，需要建立如图9所示的被动弹性动力学模型，对其运动状态进行分析。该模型还满足如下假设：起跳时机器人足端G点相对地面未发生滑动，足端简化为平面铰链，胫节绕G定轴旋转。

跳跃动力学定义如下：各连杆相对运动角度为q_i，相对运动角速度为相对运动角度为/>连杆(或三角桁架)的质心为CoM_i，质心到连杆起始端点的距离为l_i，质量为m_i，转动惯量为I_i。特别地，身体部分由质量集中于CoM₅的长方形表征。

首先，本发明对各部分进行能量分析。在分析弹簧的弹性势能时，本发明采用两安装点E、I的转换矩阵T_E和T_I去计算弹簧的拉伸长度，其劲度系数根据运动需求选用2000N/m。各部分的能量分析结果如下：

其中：

接下来，采用拉格朗日方法，对广义坐标进行求导并整理，可以得到机械系统的运动方程，如下式：

其中M为机器人的惯性力项、C为离心力项、N为势能力项。

其中：

控制策略：

机器人在到达指定位置后，面对障碍物，以一定角度起跳，在越过障碍物时刚好达到最高高度(d/2+H)，如图10所示。

有

由以上式子可解得起跳角度：

步骤3：滑翔建模

为获取机器人滑翔模态下的动力学方程，将牛顿第二定律应用于平动自由度与旋转自由度。由于牛顿定律在惯性参考系下成立，因而本研究涉及的微小型仿昆虫机器人以平坦的地面为参考系，进行刚体平动和旋转的动力学分析。

动力学分析：

(1)平移运动

以地面为参考系，滑翔模态下的机器人平移运动满足牛顿第二定律，并将惯性系中的速度导数项用机体系/>中的速度导数及角速度进行替代，得到在机体系中的平动牛顿第二定律表达如下：

其中，速度u、v、w是/>在i^b、j^b、k^b轴上的瞬时投影，整合后平动满足如下动力学关系：

(2)旋转运动

同理，在机体系中的旋转牛顿第二定律表达如下：

滑翔模态下的机器人属于刚体，角动量定义为惯性矩阵和角速度的乘积其中J称为惯性矩阵，在机体系下定义，它的对角项被称为惯性矩、是一种相对于特定转轴的加速度倾向的度量。本发明的机器人相对于i^b-k^b平面完全对称，因而J_xy＝J_yz＝0。

角速度p、q、r是在i^b、j^b、k^b轴上的瞬时投影，整合后旋转满足如下动力学关系：

其中：

在对机器人的平移运动与旋转运动进行分析后，我们要建立纵向通道传递函数和控制器，来进行对滑翔姿态的控制。

纵向通道传递函数：

通常来讲，典型的飞控回路包含内环和外环：以高度h作为外环的受控对象，以俯仰角θ作为内环的受控对象。接下来，求取俯仰通道和高度通道的传递函数。

机器人空中的纵向姿态可通过腹部俯仰舵片的上下摆动来调节，即通过舵偏角δ_e控制俯仰角θ。有：

中/>当滚转角φ很小时，/>趋近于零。

对上式取微分，有：

代入式

及θ＝α+γ，有：

其中：

对上式进行拉普拉斯变换，得到了俯仰通道的传递函数：

特别地，当机器人平直飞行时r＝p＝φ＝γ＝0，且通常情况下很小，因而/>可忽略不计。基于此建立了如图12所示的俯仰通道传递函数框图。

紧接着，我们要设计内环姿态控制器。俯仰角θ是纵向运动控制最基本的参量，本发明设计了内环姿态控制器(如图13所示)对机器人的俯仰角θ进行调节。具体而言，姿态控制器选择俯仰角位移θ和俯仰角速率q作为反馈，采用串级PD的方法进行控制，通过腹部舵片作为执行机构实现俯仰姿态的调节，舵偏角指令δ_e的控制方程如下：

机器人的纵向位置可通过俯仰姿态的改变进行调节，即在空速V_a保持不变的前提下，通过俯仰角θ控制高度h。我们有

其中，

在机器人平直飞行时，有v＝w＝φ＝0，u＝V_a，且俯仰角θ很小，因而d_h几乎为零、可忽略不计。对上式左右两端做拉普拉斯变换，即可得到高度通道的传递函数，其传递函数框图如图14所示。

接下来，设计外环位置控制器。高度h是纵向运动控制的另一个关键参量，本发明设计了外环位置控制器(如图15所示)对机器人的高度h进行调节。具体而言，位置控制器选择高度h作为反馈，采用串级PI的方法进行控制，通过改变俯仰角实现高度的调节，俯仰角指令θ^c的控制方程如下：

在跳跃到最高点时，机器人进入滑翔模态，如果想让机器人最高高度达到H+hc(即障碍物高度加上滑翔最高高度hc)，需要控制机器人滑翔的位置与姿态。

当输入想让机器人达到的最高滑翔高度hc后，根据外环位置控制器得出相应的机器人角度θc，用舵片角δe去控制机器人角度使其达到θc，最后使机器人达到滑翔最高高度hc。

步骤四：运动模态转换过程

基于昆虫运动机理，针对机器人“爬跃翔一体”的运动能力，提出如图1所示的纵向运动控制框图。

首先，对于爬行模态：根据任务目标进行爬行轨迹规划，进而基于轮腿逆运动学模型求解两轮腿电机旋转角度 根据路径自主规划步态，并采用PD电机位置控制器对轮腿的旋转角度进行闭环控制，在准确到达起跳位置并调整好机器人自身的方向后发送跳跃信号δj。

机器人将切换至跳跃模态：根据障碍物高度进行起跳轨迹规划，基于弹性腿足模型进行逆动力学求解机器人起跳瞬间角度θ₀，并采用非线性力矩控制器对跳跃足的伸展进行开环力控。

接下来，需要从跳跃模态过渡到滑翔模态。由于机器人的跳跃属于短时爆发性运动，采用IMU对初始姿态进行检测容易出现时滞导致角动量累积，进而导致俯仰姿态超过可控范围。因此，通过将跳跃模态结束前预测的机器人高度H与机器人角度θ作为飞行模态的变量输入，可解决传感器刷新率不够的问题。

最后，进入滑翔模态，采用PID闭环的方法，根据想要达到的最大滑翔高度hc，对机器人的位置和姿态进行控制，建立内部姿态环和外部位置环，基于空气动力学模型，调节机器人的舵片角δe，可实现机器人空中位姿的调整。

为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，下面提供一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制系统，

具体包括：

爬行建模模块，用于对机器人进行爬行建模，得到第一运动状态位移、第一运动状态电机转动角度、第二运动状态位移、第二运动状态电机转动角度；所述第一运动状态为直线运动，第二运动状态为自身旋转运动；

被动弹性动力模型构建模块，用于建立被动弹性动力模型，得到在跳跃过程中机器人的高度和角度；

控制模块，用于控制所述机器人达到所述高度；

控制器构建模块，用于构建纵向通道传递函数和控制器对机器人的滑翔姿态进行控制；所述控制器包括：内环姿态控制器和外环位置控制器。

另外，本发明实施例还提供一种计算机刻度存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例的一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法。

基于上述描述，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的计算机存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法，其特征在于，包括：

对机器人进行爬行建模，得到第一运动状态位移、第一运动状态电机转动角度、第二运动状态位移、第二运动状态电机转动角度；所述第一运动状态为直线运动，第二运动状态为自身旋转运动；

建立被动弹性动力模型，得到机器人在跳跃过程中的高度与角度；

控制所述机器人达到所述高度；

构建纵向通道传递函数和控制器对机器人的滑翔姿态进行控制；所述控制器包括：内环姿态控制器和外环位置控制器。

2.根据权利要求1所述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法，其特征在于，所述第一运动状态位移、第一运动状态电机转动角度的表达式如下：

当X-(xp₁+xp₂)·N≥xp₁时

当X-(xp₁+xp₂)·N≤xp₁时

其中，N表示周期整数，X表示第一运动状态直线运动距离，xp₁表示机器人在阶段一走过的距离，xp₂表示机器人在阶段二走过的距离，Θ1表示第一运动状态电机转动角度。

3.根据权利要求1所述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法，其特征在于，所述第二运动状态位移、第二运动状态电机转动角度的表达式如下：

当d·α-(xp₁+xp₂)·N≥xp₁时

当d·α-(xp₁+xp₂)·N≤xp₁时

其中，N表示周期整数，α表示机器人的平面旋转角度，xp₁表示机器人在阶段一走过的距离，xp₂表示机器人在阶段二走过的距离，Θ2表示第二运动状态电机转动角度。

4.根据权利要求1所述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法，其特征在于，所述机器人的起跳高度的表达式如下：

其中，Θ₀表示机器人的起跳高度，g表示重力加速度，S表示机器人起跳位置与障碍物的直线距离，表示机器人起跳时在x方向的速度，/>表示机器人起跳时在y方向的速度。

5.根据权利要求1所述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法，其特征在于，所述纵向通道传递函数的表达式如下：

其中，θ(s)表示俯仰角的传递函数，s表示拉普拉斯变换的复变量，表示中间变量，表示中间变量，/>表示中间变量，δ_e(s)表示复数域中机器人的舵片角，/>表示中间变量。

6.根据权利要求1所述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法，其特征在于，所述内环姿态控制器的表达式如下：

其中，δ_e(t)表示机器人舵片角的时间域，θ^c(t)表示时间域中想要机器人达到的角度，θ(t)表示时间域中机器人的角度，表示对机器人角度调节的pid中微分调节，q(t)表示机器人的角速度，/>表示对机器人角度调节的pid中的比例环节。

7.根据权利要求1所述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法，其特征在于，所述外环位置控制器的表达式如下：

其中，θ^c(t)表示时间域中想要机器人达到的角度， 表示对高度调节的pid中的比例环节，h^c(t)表示在时间域中想让机器人达到的高度，h(t)表示时间域中机器人的高度，τ表示积分因子，/>表示对高度调节的pid中的积分调节，h^c(τ)表示在瞬时想让机器人达到的高度，h(τ)表示在瞬时机器人的高度。

8.一种仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制系统，其特征在于，包括：

爬行建模模块，用于对机器人进行爬行建模，得到第一运动状态位移、第一运动状态电机转动角度、第二运动状态位移、第二运动状态电机转动角度；所述第一运动状态为直线运动，第二运动状态为自身旋转运动；

被动弹性动力模型构建模块，用于建立被动弹性动力模型，得到机器人在跳跃过程中的高度与角度；

控制模块，用于控制所述机器人达到所述高度；

控制器构建模块，用于构建纵向通道传递函数和控制器对机器人的滑翔姿态进行控制；所述控制器包括：内环姿态控制器和外环位置控制器。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行根据权利要求1至7中任一项所述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的仿蝗虫陆空跨域机器人的多模态运动控制方法。