王焕，杨佳欣，张昊,，尹铭泽，卢敏，倪进峰

(南京航空航天大学 a. 航天学院; b.机电学院，江苏 南京 210016)

0 引言

近年来，关于移动机器人的很多有价值的研究均集中在不规则地面、上下坡和阶梯等不同地面环境下的行走。各种粘附材料的成功制备使得机器人克服重力在垂直墙面上的行走成为一个新的研究热点[1]。南京航空航天大学仿生所的吉爱红、王周义等致力于壁虎脚掌粘附力的测试[2]、大壁虎在天花板上的运动行为研究[3-4]。大壁虎之所以能成为炙手可热的研究对象，一方面由于其超强的壁面行走能力，另一方面它能自如地从一个平面过渡到另一个平面，虽然目前很多研究机构已经研制出了各种可以在垂直壁面上行走的仿壁虎机器人[5]，但是从一个平面过渡到另一个平面的步态研究很少。2009年，首尔国立大学的Donghoon Son[6]提出了一套完整的算法研究了移动机器人从地面移动到墙面及在垂直面上的爬行步态，文章运用逆向运动学分析了机器人整个机身的雅克比矩阵，规划出了地壁过渡的步态。成均馆大学的Vo-Gia Loc等[7-8]人详细仿真了四足机器人在复杂地形上的行走，其中包括两相交平面之间的过渡，文章首先分析求解了足端工作空间，再通过筛选将其限制在行走面上，通过传感器判断障碍物距离与形态，调用步态规划算法来跨越障碍或者进行相交平面之间的过渡。张昊等[9]提出了一种侧向横爬型过渡步态，即当机器人身体轴线(头部与尾巴连线)与墙面平行时，机器人可以像螃蟹一样进行侧向横爬运动，以完全对称的步态过渡到墙面。……