0、步態規劃

四足機器人控制當中，步態是至關重要的一項。我們可以簡單理解成四足機器人運動過程中各腿的狀態，在這套設計方案中，我們對步態的規劃主要分成兩大主要部分，即接觸狀態和周期函數。而步態規劃的目的，就是創建一個關于的足端接觸狀態的周期函數。

1、接觸狀態

四足機器人行進過程中，根據足端與地面是否發生接觸，我們可以規定各條腿的兩種接觸狀態，即接觸（contact）與擺動（swing）

總控制器會根據步態規劃給出的狀態，移交至對應的控制器去處理，即擺動腿控制器（swing leg controll），接觸腿控制器（contact leg control）。

對于這兩種狀態，可以簡單地用一個布爾類型的值s來定義，即

對于周期性的步態規劃，我們可以用下標Φ來進行區分，可以寫成：

2、步態周期

四足機器人的運動歸根到底都是周期運動，我們無須量化機器人運動的整個過程，因此如何量化定義一個完整的步態周期顯得極為重要，在此我們使用基于時間的周期函數，定義一個基準相位值，公式如下：

其中，

• t：當前運行時間
• t0：當前周期開始時間
• T：一個步態周期

同樣我們可以利用取余的方法來簡化上述周期函數，兩者并無實質的區別：

其中

• %為取余運算
• t為當前運行時間

對于相同類型的周期信號，我們可以利用相位差來表征周期函數之間的差別，因此有了基準相位函數之后，我們就可以利用其來定義各條腿的相位，如下式：

其中，Φi,offset為第條腿與基準相位的相位差。