双足 机器人 行走 动作 调试 说明 人行

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数据研究 很多时候我们为了机器人舵机安全，都没必要一定打开机 器人开关，通过只对数据的观察，而不借助机器人，在某 些情况下，也同样能达到很好的调试效果。例如为了动作 的更加稳定，在修改了某组数据后，我们发现后面几帧数 据也应作同样的修改，这时我们就可以将机器人断电，然 后只通过上位机软件对数据进行相应修改即可。另外，添 加更多的行走周期的时候，也没必要使用机器人，只要通 过数据观察，找到一个周期的帧数范围，然后通过上位机 软件提供的“添加”按钮，就可以完成行走周期数的扩充 了。 另外，在调试中，多多观察数据，可以帮助我们更好的调 试，以行走为例，如果我们很好的观察胯部两舵机的数值 就能够知道哪些组数据对应的是由左腿作为支撑腿，哪些 组数据对应的是由右腿作为支撑腿。当连续调试运行时， 一但发现哪一帧动作出现问题，可以很快的找到相应的数 据帧，以便于进行数据修改。

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第四帧：非支撑腿着地
同理，如上一帧动作能够稳定运行， 这一帧使左脚着地的动作基本上不存在 不稳定的情况，即使动作中能够引起重 心的变化，但由于双脚都能够接触地面， 因此这一帧动作相对稳定。在上一帧动 作的基础上，只需要调节左腿腿部各舵 机令左脚着地即可。但应注意的是此时 受力腿仍是右腿。(注意：这一帧中容易 出现左脚脚面前端或者后端点地的情况， 这是应该避免的，应使左脚脚面与地面 平行，这样有利于下一帧动作的调试)

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第五帧：重心偏移（左移）
这一帧数据是使机器人重心能够向前 和向左偏移，达到向前行走的目的。首 先调节胯部两个舵机，再通过其他腿部 各舵机的配合能够达到重心左移的目的 （我们在调试腿部动作时，往往遵循由 上向下的顺序进行调试，因为上部舵机 的角度变化会对下部动作造成影响，而 下部舵机角度的变化往往不会对上部肢 体的动作造成影响，因此先让上部舵机 达到我们希望的角度）。

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第三帧：抬起非支撑腿
如果上一帧数据调试得当，调试这 一帧时，只需要调节左腿腿部四台舵 机使机器人左腿抬起，为动作美观和 与下一动作更好衔接应使左脚与地面 保持平行。（当然由于左腿动作可能 是机器人重心发生变化而导致机器人 不再能够稳定站立，此时可通过调节 右腿脚部舵机角度1到2度的方法使机 器人在抬腿过程中依然稳定站立）
动作设计说明
——双足机器人行走动作设计 北京堂仁翔科技有限公司 WWW.TRXCHN.COM
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行走动作调试方法：

最初完成行走动作的调试，采用的是临摹 法。在最开始使用KONDO的机器人时，还 没有可以依照的现成的行走数据，所以我 们在调试时首先观看机器人行走视频，通 过观察，把行走这一复杂动作，分解成一 帧帧的动作画面，然后对照画面，调试机 器人完成相应的动作。（包括各个动作重wenku.baidu.com心调试，以达到整套动作能够稳定运行）

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例如初始位置时左右胯部舵机数据分别为88和91.当重心 右移的时候数据变成了70和74，这样我们就大概能够通过 镜像法得到当重心左移的时候两个舵机数据应为： 88+（91-74）=105 91+（88-70）=109 这样，会使重心向两侧偏移的程度大致相当，动作更加美 观。当然，由于行走动作基本上是左右对称的，其他舵机 和动作帧也可以通过镜像法得到，但是得到的数据很多时 候不能够满足动作稳定的条件，仍需要进行微调。这里， 我们的行走数据是通过模板数据转换得到的，直接调试已 有的数据即可，没必要非使用镜像法得到。这里只是进行 下扩充性说明。

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第二帧：重心偏移
如图所示，主要调节两胯部舵机， 并由另外八个舵机配合使重心偏向 右边，此时可以说，机器人只有右 腿承受身体的重力，最主要的受力 舵机为胯部和脚步舵机，调试时应 注意这两处舵机的保护，避免损坏。 另外双腿间应该有一定间隙，避免 胯部舵机损坏。调试完成时，机器 人应能够依靠一条支撑腿稳定站立

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在进行胯部舵机调试的时候，我们会 考虑怎样的角度才是合适的呢？ 这里推荐与右图中重心右移的这 一帧数据胯部舵机数据进行镜像 得到。通过镜像得到的动作会使 整个走的动作更加对称，提高可 观赏性。这里的镜像，通过对这 一帧数据和Homposition的简单 对照就可得到。
第六帧：右腿抬起（注意事项及方法同左 腿抬起帧） 第七帧：右脚着地（注意事项及方法同左 脚着地帧） 第八帧：重心右移（注意事项及方法同重 心左移帧）

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如上图所示，在完成第八帧动作数据调试 之后，再次抬起左脚的动作同前面讲过的 第三帧数据较为相似，或者说可以使用完 全相同的数据。它们唯一 的区别在于，第 三帧动作的前一动作是在双脚平齐的情况 下重心右移的动作，而第八帧动作的前一 动作是在右脚在前左脚在后的情况下重心 右移的动作。
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以上两个问题，都是我们在调试这一帧数 据时需要十分注意的。在调试时，没有很 多捷径的方法，需要的就是，细心的调节 各个舵机角度，一次次的小心试验。通过 不断的一点点改变各舵机角度试验，找到 最合适的舵机位置，完成比较完美的动作。
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最后的调试：

当然，在完成单帧动作数据的调试以后，我们还 需要把所调的数据下载到机器人处，然后连续运 行，看看调试效果。很多时候有这样的情况，单 帧数据是能够稳定运行的，但是连接起来顺序执 行就会出现不稳定的晃动现象。这主要是由于， 若一帧数据出现轻微的晃动现象，在单步调试时 会给它更多的时间由晃动到稳定。但是连续运行 时，这个动作还没等稳定下来，下一帧就开始动 作，而此帧在调试时是从稳定开始的，此时从晃 动开始，从而导致这帧动作变的更加不稳定，最 终导致整个动作失败（蝴蝶效应）。
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调节完胯部舵机后，就需要依照自上向下的顺序， 依次调节腿部其他各舵机，右腿舵机调试完成右 腿伸展，使机器人重心前移。 同时左腿腿部各舵机配合，使左 腿弯曲，将重心仍控制在较低的 位置，使动作更为稳定。左脚脚 部舵机为机器人主要与地面接触 的受力点，右脚脚部舵机使右脚 面平行与地面，虚着地。这样， 重心前移并且转移到了左脚，为 下一帧动作做准备。
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具体调试方法及注意事项：

下面就一帧帧的分解机器人行走动作，并 提出在调试中，需要注意的一些问题
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第一帧：双腿弯曲，重心下移
我们调试的所有动作，首先 都是一个直立的动作，这里不 再赘述，也不将其作为第一帧 数据表述。 行走动作的第一帧是另机器人 双腿弯曲，以达到使机器人重 心下移的目的。由于我们的机 器人腿部相对比较长，重心位 置较高，不利于重心稳定的控 制，重心越低越利于我们的调 试，因此这里我们尽量使机器 人重心放低，为后面的调试做 准备。
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蝴蝶效应的解决办法：

在遇到上述问题的时候，通常所使用的办 法就是微调腿部各舵机，让不稳定的那一 帧更加稳定（经验、细心和耐心）。另外， 还有一种治标不治本的方法，就是以牺牲 速度位来解决。降低这一帧和下一帧的速 度位，给这一帧更多的时间趋于稳定，也 另下一帧的衔接变得更加稳定。
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可以说，重心在两侧平移的这一帧动作，是整个 行走动作的重中之重。这一衔接动作完成的好， 整个行走动作才能更好的衔接，稳定的完成。如 果这一帧动作调试存在问题，很可能出现机器人 再次抬腿前行的时候由于不稳定而摔倒。（主要 原因在于重心左移中，我们调试的数据不能够使 机器人左脚完全受力，右脚仍分担了机器人一部 分重力，不能够完全的解放出来，在下一帧抬起 的时候必然会出现重心不稳而摔倒的现象） 又或者在右腿直伸，使重心前移的过程中，腿部 各舵机配合的不好，而出现使机器人行走方向改 变，整个行走动作可能能够稳定运行完成，但是 不能够按直线行走的现象。
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谢谢大家！
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调试小技巧：

手部舵机的配合使用 在前面讲的调试过程中，只 提到了腿部各舵机的调试， 在实际过程中，手部舵机也 是有一定功用的。双手的左 右以及前后摆动，能够少许 的改变机器人重心位置，巧 妙的利用这一点可以使我们 能够调试出相对稳定的动作
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舵机保护 在调试行走动作的时候，经常容易损坏的就是胯 部的两个舵机，以及脚踝部的两个舵机。这是可 以理解的。因为行走中很多时候整个身体的重心 都集中在一条腿上，而受力最大的就是胯部跟脚 踝部舵机。因此，在调试中，应尽量不让机器人 过多的单脚站立（拿起来调试），并且如果发现 这两处舵机出现过热现象，应立即断电，停止调 试，过会之后再开始。另外应始终注意，双腿之 间，应存在一些缝隙，以避免胯部舵机烧坏。
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由于在最开始调试时，动作数据往往会出 现较多问题，建议开始时只调试两到三步， 这样出现问题修改起来的工作量可以接受。 当这两到三步数据的问题解决以后，再通 过上位机软件加长行走动作，以减少我们 修改数据的工作量。
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第八帧跟第三帧动作数据能否通用，也是 行走动作数据调试的一个难点。当然即使 不能完全一样，相差也不会很多。
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周期调试法：
前面，我们基本上已经完成了一步行走动 作的调试。而左右脚各迈一步也就是整个 行走动作的基础。我们现将它们的组合叫 做一个周期。 通过这样的一个个周期的叠加，我们就能 够完成几步甚至十几步行走的动作数据。 由于方法比较简单，这里不再赘述。
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对于现行机器人，我们可以采用对于已有行走动 作数据进行转换得到。当然，由于行走动作涉及 到双腿及胯部等十台舵机相互配合使机器人重心 左右偏移以达到行走目的，困难程度可想而知， 因此转换得到的数据只是徒有其表，只有一个动 作的雏形，在一帧动作或者两帧动作的衔接中会 存在很多问题，所以调试的任务量是比较大的。