001長度為648mm，機身001寬度為 450mm，大腿002長度為360mm，小腿003長度為262mm，取XdMax為機器人全部伸展開時整個 機身001長度的四分之一 ：473臟，取YdMax為站立最高時整個機身001的重心高度：622mm， 同時各個關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角分別取90°或45°的整數(shù)倍計算。
[0043] 為尋找實施例所述機器人姿態(tài)變形的最佳途徑，采用本發(fā)明來確定其姿態(tài)最佳變 形途徑的過程如下程序：
[0044] 第一步，確立變形移動機器人各種可能的8種變形姿態(tài)，并為其取一個對應(yīng)圖論 頂點的名稱代號，如表1所示，對應(yīng)的八種變形姿態(tài)如圖5-1至5-8所示；
[0045] 表1 :姿態(tài)與頂點名稱對應(yīng)表
[0046]
[0047] 同時，按照變形中是否會出現(xiàn)運動干涉等因素，由人工建立起表明各種姿態(tài)間是 否可以相互直接變換的頂點連通圖，頂點連通圖如圖2所示，圖中箭頭表明可以直接實現(xiàn) 的不同頂點間的變換方向。
[0048] 第二步，確定各個頂點間姿態(tài)變換復(fù)雜度權(quán)值的計算方法
[0049] 大腿002關(guān)節(jié)平均運動角度為：
[0050]
⑴
[0051] 同理，小腿001關(guān)節(jié)平均運動角度為：
[0052]
⑵
[0053] 將變量θ # Θ 3進行歸一化處理，即使得數(shù)據(jù)處于〇到1之間；歸一化處理的方 法是：將所得的Θ#Ρ Θ 3數(shù)值除以360度；再將重心水平和垂直偏移分量分別除以各方向 上的最大偏移量，同時，考慮垂直方向上重心上升或下降對電機的負荷不同，設(shè)定重心上升 時Yd為正，重心下落時Y d為負，那么，重心水平偏移的復(fù)雜度權(quán)值通過
式表示，重心垂 直偏移的復(fù)雜度權(quán)值通過
1式表示，式中λ是介于〇和
'之間的某個試驗數(shù)值； 再將機身上升時的復(fù)雜度權(quán)值稍微調(diào)大，將下降時的復(fù)雜度權(quán)值稍微調(diào)小，然后將重心分 量合成為矢量Ρ，則P矢量的?？梢詫懗桑?br>[0054]
⑶
[0055] 然后，根據(jù)變形時0b、Θ JPp對變形難易程度的影響和經(jīng)驗，確定它們各自在姿 態(tài)變換復(fù)雜度權(quán)值中所占的比重，分別用常數(shù)W1= 0. 8, W2= 0. 5, W3= 1. 0, λ = 10表示， 機器人主體重心的水平偏移分量重心的垂直偏移分量Y d可由相互變換的兩種姿態(tài)實 情計算獲得，最后為了使計算機可以準確快速地處理數(shù)據(jù)，可將計算出的姿態(tài)變換的復(fù)雜 度權(quán)值放大100倍并取整，使其處于合理的整數(shù)范圍內(nèi)；
[0056] 這樣，各種姿態(tài)之間變換的復(fù)雜度權(quán)值計算公式即可寫為：
[0057]
[0058] 根據(jù)所給的機身參數(shù)，可獲得不同的姿態(tài)變換復(fù)雜度權(quán)值；上述的姿態(tài)變換復(fù)雜 度權(quán)值代表了機器人從一種姿態(tài)變換到另一種姿態(tài)時的難易程度，權(quán)值越低，姿態(tài)之間的 變換越容易，反之，則越難。
[0059] 將上述計算的各姿態(tài)變換復(fù)雜度權(quán)值計入圖2所示的頂點連通圖中，加入權(quán)值后 的頂點連通圖如圖3所示；
[0060] 第三步，建立各頂點間的權(quán)值矩陣
[0061] 將第二步計算得出的各頂點間權(quán)值，代入公式（5)，建立起如下權(quán)值矩陣W :
[0062]
[0063] 第四步，確定權(quán)值最小的變換途徑
[0064] 首先，設(shè)定V為可連通姿態(tài)變換圖中所有頂點Vi (i = 1，2, 3 ···，8)的集合；設(shè) 定SiS V-個動態(tài)子集,Si集合用來在遍歷循環(huán)中不斷地加入這樣一些頂點：以某ViQ = 1，2,3· · ·，8)為起始頂點時，采用遍歷方法搜索其到達當前￥^1集合中各頂點的權(quán)值之 和為最小的途徑，并且用變量Best [Vj] (j = 1，2, 3 ···，8)專門記錄當前可搜索到的從起 始頂點V/變換到任意一頂點^的最佳姿態(tài)變換途徑的權(quán)值之和；同時用變量ROAD [V J專 門記錄頂點Vj在其當前最佳姿態(tài)變換途徑中對應(yīng)的前一個頂點，記為R0AD[V」]="前向頂 點"，將各個Best [Vj] (j = 1，2, 3 ···，8)相互比較后，選出具有最小權(quán)值之和的那個頂點 Va，每次，將這樣一個Va放入S 1集合中；
[0065] 以起始頂點V4到目標頂點V2的變換途徑確定過程為例，說明確定權(quán)值最小變換途 徑的算法過程及其所對應(yīng)的步驟，尋找最佳路徑的程序流程圖如圖4所示：
[0066] 步驟1 :初始化：確定起始頂點為V4，目標頂點為V2，此時有V = IVi (i = 1，2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)}，S4= {V4}，同時，Best [V4] =W44= 0, Best [V1] =W41= 21，Best [V3] =W43= 26, Best [V 5] = W45 = 55,對于不與V 4直接連通的其它頂點有Best [V」]= (j = 2, 6, 7, 8)，同時將其各自對應(yīng)的前向頂點設(shè)為起始頂點，即R0AD[Vj] = V4(j = 1，2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)。
[0067] 步驟2 :比較當前S4集合中起始頂點V 4與當前V-S 4集合中所有頂點之間的變換 途徑，可見，BesttV1] = 21為最小，此時V2，于是將頂點V1添加到S4集合中，當前，S 4 ={v4, vj。
[0068] 步驟3 :計算當前54集合中起始頂點V 4途經(jīng)頂點V i時，到V-S 4集合中各個頂點V』 的權(quán)值之和：Best [V1]+WljU = 2, 3, 5, 6, 7, 8)，將其與原來不經(jīng)過頂點各個權(quán)值之和 BestRj] (j = 2,3,5,6,7,8)作對比，可發(fā)現(xiàn)，途經(jīng)頂點 VjIjV6時有 BestEVj+^= 21+47 =68,小于過去的Best[V6] =〇°，故取Best[V6] = Best[Vj+W16= 68,同時記錄其對應(yīng)的前 向頂點為R0AD[V6] = V1。而途經(jīng)頂點Vjlj其它頂點的權(quán)值都是無窮大，故其它的Best[Vj] (j = 2, 3, 5, 7, 8)及其對應(yīng)的前向頂點不再更新。
[0069] 步驟4 :返回步驟2,比較當前S4集合中起始頂點V 4與當前V-S 4集合中所有頂點 之間的變換途徑，可見，Best [V3] = 26為最小，此時，V3# V 2，于是將頂點V3添加到集合S 4中，當前，S4= {VJ"％}。
[0070] 步驟5 :返回步驟3，計算當前54集合中起始頂點V 4途經(jīng)頂點V 3時，到V-S 4集合 中各個頂點Vj的權(quán)值之和：Best [V 3]+W3j (j = 2, 5, 6, 7, 8)，將其與原來不經(jīng)過頂點V3的各 個權(quán)值之和Best [Vj] (j = 2, 5, 6, 7, 8)作對比，可發(fā)現(xiàn)，途經(jīng)頂點％到其它頂點的權(quán)值都是 無窮大，故所有的Best [Vj] (j = 2, 5, 6, 7, 8)及其對應(yīng)的前向頂點都不更新。
[0071] 步驟6 :返回步驟2,比較S4集合中起始頂AV4與當前集合V-S 4中所有頂點的權(quán) 值之和，可見，Best [V5] = 55為最小，此時，V5# V 2，于是將頂點V5添加到集合S 4中，當前， S4= {V4, HV5I 〇
[0072] 步驟7 :返回步驟3 :計算當前S4集合中起始頂點V 4途經(jīng)頂點V 5時，到V-S 4集合 中各個頂點Vj的權(quán)值之和：Best [V 5]+W5j (j = 2, 6, 7, 8)，將其與原來不經(jīng)過頂點V5的各個 權(quán)值之和Best [Vj] (j = 2, 6, 7, 8)作對比，可發(fā)現(xiàn)：
[0073] 途經(jīng)頂AVjIjV 2 時有 Best [V5]+W52= 55+89 = 144,小于過去的 Best [V2]=①， 故取Best [V2] =Best [V5]+W52= 144,同時記錄其對應(yīng)的前向頂點為ROAD[V6] =V5;
[0074] 途經(jīng)頂AVjIjV 7 時有 Best [V5]+W57= 55+43 = 98,小于過去的 Best [V7] ，故 取Best [V7] = Best [V5]+W57= 98,同時記錄其對應(yīng)的前向頂點為ROAD[V7] = V5;
[0075] 途經(jīng)頂AvjIjV 8 時有 Best [V5]+W58= 55+42 = 97,小于過去的 Best [V8] ，故 取Best [V8] = Best [V5]+W58= 97,同時記錄其對應(yīng)的前向頂點為ROAD[V8] = V5。
[0076] 而途經(jīng)頂點V5到頂點V 6的權(quán)值是無窮大，故Best [V6]及其對應(yīng)的前向頂點不再 更新。
[0077] 步驟8 :返回步驟2,比較S4集合中起始頂點V 4與當前集合V-S 4中所有頂點的復(fù) 雜度權(quán)值之和，可見，Best [V6] = 68為最小，此時，V6# V 2，于是將頂點V6添加到集合S 4中， 當前，S4= mm
[0078] 步驟9 :返回步驟3，計算當前S4集合中起始頂點V 4途經(jīng)頂點V 6時，到V-S 4集合 中各個頂點Vj的權(quán)值之和：Best [V