高 丽 彭 熙 刘 明

（1.华中师范大学计算机学院 武汉 430079）（2.湖北省高等学校计算机基础实验教学示范中心 武汉 430079）（3.湖北省人工智能与智慧学习重点实验室 武汉 430079）

1 引言

近年来，人形机器人已经成为机器人研究的一个热点。人形机器人的步态控制一直是人形机器人研究的一个难点［1～3］。目前国内外高校的机器人实验一般结合自己的专业来开设，其中技术能力较弱的学校只开设机器人动作演示、机器人组装实验，研究能力较强的学校则开设机器人控制等实验项目［4～6］。

仿人机器人具有与人类相似的躯干结构与运动能力，能够在人类的工作环境中替代人类进行工作，将人类从体力劳动、机械重复作业等低级劳动以及高危、高风险行业中解放出来，提高生产力水平和工作效率，提升人类的生活质量，使人类能够专注于高级智慧活动，促进生产力的合理配置和社会发展［7～9］。

目前人形机器人大多只存在于实验室里。要想让机器人走出实验室，进入人们的日常生活，代替人们完成日常工作。必须要让机器人适应外界复杂的环境。机器人在行走过程中，如何应对复杂的路面化境就是亟待解决的问题之一。人形机器人的行走步态是机器人研究的一个重要领域。

2 系统设计

要想让机器人完成对复杂路面的适应，最重要的两项技术就是——机器人姿态控制以及机器人步态规划。姿态控制包括让机器人知道自己目前所朝方向，是否需要转弯，是否倾斜等等，以此为基础机器人才能做出调整，让自己身体保持平衡，进而才能迈步行走，如何迈步行走即是步态规划技术要考虑的问题。……