一种立方体软体机器人的多地形运动规划方法

1.本发明涉及软体机器人技术领域，特别是涉及一种立方体软体机器人的多地形运动规划方法。


背景技术：

2.目前，机器人产业不断发展壮大，人们借助机器人可高效、精准、持续地进行基础工作的优势，大大提高了社会生产力。随着科技的进步，人们对机器人功能的要求越来越高，软体机器人作为一种新型的机器人，使用过程中可以改变形状，穿越地形，甚至可以解体重构，依靠其连续性、高柔顺性、高自由度的特性，有较强的环境适应能力，可实现对复杂空间的探测，使用灵活性高，具有良好的应用前景。
3.但是，现有的软体机器人的运动方式单一，实际使用时，仍存在不能良好适用多种地形的缺陷。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种立方体软体机器人的多地形运动规划方法，旨在解决现有的软体机器人对多种地形的适应性不足的问题。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述立方体软体机器人包括立方体形状的支撑框架，所述支撑框架由八个可膨胀的球模块和十二个可伸缩的杆模块组成，所述球模块均匀分布在所述支撑框架的顶点上，所述杆模块均匀分布在所述支撑框架的棱上；每个所述杆模块的两端分别与两个所述球模块连接；所述球模块可沿背离所支撑框架的中心的方向膨胀；所述杆模块可沿自身长度方向伸缩；
8.所述多地形运动规划方法包括：
9.获取当前地形信息，根据所述当前地形信息规划运动方案；
10.按照所述运动方案启动球模块和杆模块，改变支撑框架的姿态，进行移动；
11.所述支撑框架到达目标位置之后，膨胀所述球模块和所述杆模块，恢复至初始状态。
12.所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述球模块包括正压气动装置和伸缩薄膜气球，所述正压气动装置与所述伸缩薄膜气球连接，用于对所述伸缩薄膜气球充气和抽气，以升降所述支撑框架的顶点。
13.所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述杆模块包括真空气动装置、长条形的密封薄膜气球和类泡沫材料块，所述密封薄膜气球与所述伸缩薄膜气球连接；所述类泡沫材料块设置在所述密封薄膜气球内；所述真空气动装置与所述密封薄膜气球连接，用于对所述类泡沫材料块充气和抽气，以伸展或收缩所述密封薄膜气球。
14.所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述获取当前地形信息，
根据所述当前地形信息规划运动方案的步骤，具体包括：
15.获取当前地形信息，根据所述当前地形信息规划运动方向；
16.获取沿所述运动方向的地形信息，规划运动姿态和运动方式。
17.所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述运动方向与所述支撑框架的至少一个平面垂直。
18.所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述步骤获取沿所述运动方向的地形信息，规划运动姿态和运动方式具体包括：
19.沿所述运动方向将八个所述球模块两两一组记录为第一类球模块、第二类球模块、第三类球模块和第四类球模块，其中，同一组的两个球模块之间的连线方向与所述运动方向垂直；
20.将与所述运动方向垂直的四个杆模块记录为第一类杆模块；将与所述运动方向平行的八个杆模块分别记录为第二类杆模块和第三类杆模块；所述第二类杆模块一端与所述第一类球模块连接，另一端与所述第二类球模块连接；或者，所述第二类杆模块一端与所述第三类球模块连接，另一端与所述第四类球模块连接；所述第三类杆模块一端与所述第一类球模块连接，另一端与所述第四类球模块连接；或者，所述第三类杆模块一端与所述第二类球模块连接，另一端与所述第三类球模块连接；
21.规划所述第一类球模块、所述第二类球模块、所述第三类球模块和所述第四类球模块的膨胀顺序；
22.规划所述第一类杆模块、所述第二类杆模块和所述第三类杆模块的伸缩顺序。
23.所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述步骤获取沿所述运动方向的地形信息，规划运动姿态和运动方式具体包括：
24.获取所述运动方向上的地形形貌、坡度数据、障碍数据、宽度数据和高度数据，规划运动姿态和运动方式。
25.所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述运动姿态包括一般姿态、下蹲姿态、缩窄姿态、聚拢姿态和抬升姿态；所述运动方式包括行走运动和翻滚运动。
26.本技术还公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法的步骤。
27.本技术还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理执行时实现如上任一所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法的步骤。
28.与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
29.本发明公开的立方体软体机器人形状为立方体形，其八个顶点上设置球模块，十二条边上设置杆模块，从而组成支撑框架，形成三维的稳定结构。
30.特别的是，球模块可以膨胀，杆模块可以伸缩，当不同顶点上的球模块膨胀时，支撑框架的重心移动，会产生倾斜，进而导致支撑框架上不同位置与接触面之间的摩擦力不同，因此可以起到调整立方体软体机器人的支撑支点的作用；在此基础上，选择支撑支点之后通过朝向或背离该支撑支点的位置伸缩杆模块，改变支撑框架的形状和位姿，进行移动。最终，经过反复地控制球模块和杆模块协同工作，达到移动立方体软体机器人的效果。
31.也就是说，本发明公开的立方体软体机器人的每个面上的边棱和顶点都可形变，也就是说支撑框架的结构可以进行三维空间内的调整，从而立方体软体机器人以任意姿态落在接触面上时都可以灵活运动，而且运动方式多用，有利于适应多种地形，提高了立方体软体机器人使用的灵活性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本发明中立方体软体机器人的结构示意图；
34.图2为本发明中球模块的结构示意图；
35.图3为本发明中杆模块的截面图；
36.图4为本发明中立方体软体机器人的多地形运动规划方法的流程图；
37.图5为本发明中立方体软体机器人的结构示意图；
38.图6为本发明中立方体软体机器人的多地形运动规划方法中运动方案的规划流程图；
39.图7为本发明中立方体软体机器人的多地形运动规划方法中的运动姿态图；
40.图8为本发明中立方体软体机器人的多地形运动规划方法中行走运动的动作分解图；
41.图9为本发明中立方体软体机器人的多地形运动规划方法中翻滚运动的动作分解图。
42.其中，100、支撑框架；110、球模块；111、正压气动装置；112、伸缩薄膜气球；110a、第一类球模块；110b、第二类球模块；110c、第三类球模块；110d、第四类球模块；120、杆模块；121、真空气动装置；122、密封薄膜气球；123、类泡沫材料块；120a、第一类杆模块；120b、第二类杆模块；120c、第三类杆模块。
具体实施方式
43.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.参阅图1，本发明申请的一实施例中，公开了一种立方体软体机器人，其中，所述立方体软体机器人包括立方体形状的支撑框架100，所述支撑框架100由八个可膨胀的球模块110和十二个可伸缩的杆模块120组成，所述球模块110均匀分布在所述支撑框架100的顶点上，所述杆模块120均匀分布在所述支撑框架100的棱上；每个所述杆模块120的两端分别与两个所述球模块110连接；所述球模块110可沿背离所支撑框架100的中心的方向膨胀；所述杆模块120可沿自身长度方向伸缩。
45.本实施例公开的立方体软体机器人形状为立方体形，其八个顶点上设置球模块
110，十二条边上设置杆模块120，从而组成支撑框架100，形成三维的稳定结构。
46.特别的是，球模块110可以膨胀，杆模块120可以伸缩，当不同顶点上的球模块110膨胀时，支撑框架100的重心移动，会产生倾斜，进而导致支撑框架100上不同位置与接触面之间的摩擦力不同，因此可以起到调整立方体软体机器人的支撑支点的作用；在此基础上，选择支撑支点之后通过朝向或背离该支撑支点的位置伸缩杆模块120，改变支撑框架100的形状和位姿，进行移动。最终，经过反复地控制球模块110和杆模块120协同工作，达到移动立方体软体机器人的效果。
47.也就是说，本实施例公开的立方体软体机器人的每个面上的边棱和顶点都可形变，也就是说支撑框架100的结构可以进行三维空间内的调整，从而立方体软体机器人以任意姿态落在接触面上时都可以灵活运动，而且运动方式多用，有利于适应多种地形，提高了立方体软体机器人使用的灵活性。
48.如图2所示，作为本实施例的一种实施方式，公开了所述球模块110包括正压气动装置111和伸缩薄膜气球112，所述正压气动装置111与所述伸缩薄膜气球112连接，用于对所述伸缩薄膜气球112充气和抽气，以升降所述支撑框架100的顶点。本实施例中正压气动装置111包括但不限于正压风机、鼓风机、正压气阀等，正压气动装置111可以通过连接管向伸缩薄膜气球112充气；伸缩薄膜气球112包括但不限于乳胶气球、橡胶气球等，充气之后，伸缩薄膜气球112体积增大。
49.因此，立方体软体机器人工作过程中，支撑框架100上与接触面接触的顶点位置处，球模块110膨胀时，伸缩薄膜气球112的表面积增大，增加其与接触面的接触面积，从而增加摩擦力，该位置处可以给整个支撑框架100提供更加稳定的支撑，形成支撑支点。
50.另外，通过控制球模块110的膨胀程度还可以顶起支撑框架100，使支撑框架100的重心偏移，产生向一侧倾倒的运动趋势，有利于驱动立方体软体机器人进行翻滚动作。
51.当然了，本实施例中公开的立方体软体机器人完成移动动作之后，通过关闭正压气动装置111，是伸缩薄膜气球112内的气压减小，可以使伸缩薄膜气球112自动恢复原状，以便于进行下一步的移动指令。
52.如图3所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述杆模块120包括真空气动装置121、长条形的密封薄膜气球122和类泡沫材料块123，所述密封薄膜气球122与所述伸缩薄膜气球112连接；所述类泡沫材料块123设置在所述密封薄膜气球122内；所述真空气动装置121与所述密封薄膜气球122连接，用于对所述类泡沫材料块123充气和抽气，以伸展或收缩所述密封薄膜气球122。
53.本实施例中公开的密封薄膜气球122整体为长条形的，包括但不限于中空的乳胶壳体、中空的橡胶壳体、中空的塑料壳体等。密封薄膜气球122从支撑框架100的一个顶点延伸至另一个顶点，两端都连接球模块110，从而构建完整的立方体形状的三维结构。
54.具体的，本实施例中密封薄膜气球122为支撑框架100的主要结构，因此实际制造时考虑到支撑性能，在密封薄膜气球122内部空腔中设置类泡沫材料块123，增加支撑框架100的稳定性。
55.具体的，在本实施例中真空气动装置121包括但不限于真空泵、抽气机等抽气设备，用于使密封薄膜气球122内部产生负压，从而收缩，使得支撑框架100的棱长减小，调整相邻的两个球模块110之间的间距。
56.如图4所示，作为本技术的另一实施例，公开了一种用于如上任一所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述多地形运动规划方法包括：
57.s100、获取当前地形信息，根据所述当前地形信息规划运动方案；
58.s200、按照所述运动方案启动球模块110和杆模块120，改变支撑框架100的姿态，进行移动；
59.s300、所述支撑框架100到达目标位置之后，膨胀所述球模块110和所述杆模块120，恢复至初始状态。
60.本实施例中公开的多地形运动规划方法依据实时的地形情况调整立方体软体机器人的姿态，使其三维结构发生变形，从而灵活地移动，便于越过障碍、坑洞或者窄道等特殊地形。并且，每次通过变形完成动作指令之后，都控制球模块110和杆模块120恢复到初始状态，从而可以快速规划和实施下一个动作，有利于连续、顺畅地控制立方体软体机器人进行持续运动。
61.具体的，获取地形信息可以采用超声雷达、摄像头、红外传感器等感应装置对周围环境进行扫描或者拍摄，然后通过处理主板或者处理芯片进行处理。实际制造时，这些感应装置可以设置在立方体软体机器人的中心位置，通过支撑框架100包围在感应装置周围进行保护。
62.具体的，作为本实施例的一种实施方式，公开了所述步骤s100具体包括：
63.s110、获取当前地形信息，根据所述当前地形信息规划运动方向；
64.s120、获取沿所述运动方向的地形信息，规划运动姿态和运动方式。
65.本实施例中立方体软体机器人的球模块110和杆模块120设置在支撑框架100的六个平面的边缘处，因此如果是沿着支撑框架100的长、宽、高三个方向移动，可以精确控制立方体软体机器人的移动方向和距离。在规划运动方向时，根据实时的地形判断出最平坦的路径，或者最短路径，然后再进行运动姿态和运动方式的规划，从而有利于提高立方体软体机器人移动的控制精度。
66.例如，在立方体软体机器人的正前方有坑时，规划支撑框架100的运动方向可以先向右避开坑洞，再向前移动，完全掠过坑洞之后，再右转回原来的路径的正前方，从而达到灵活移动，保持平稳的效果。
67.具体的，以沿支撑框架100的长、宽、高方向为x轴、y轴和z轴可以建立三维坐标系，可以将立方体软体机器人的移动路径沿三个坐标方向逐一分解。获取当前地形信息后，根据移动起点与终点之间的地貌，规划运动方向，根据运动方向在三维坐标系内的朝向，分解得到立方体软体机器人分别沿长、宽、高三个方向需要移动的距离，从而进一步规划每个方向运动的姿态和方式。
68.具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述运动方向与所述支撑框架100的至少一个平面垂直。本实施例中公开的运动方向与支撑框架100的长、宽、高三个方向中任意一个方向垂直时，都可以通过控制支撑框架100上与接触面接触的四个球模块110和四个杆模块120进行准度高、稳定性高的移动动作，有利于提高立方体软体机器人使用过程中的稳定性。
69.如图5和图6所示，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述步骤s120具体包括：
70.s121、沿所述运动方向将八个所述球模块110两两一组记录为第一类球模块110a、第二类球模块110b、第三类球模块110c和第四类球模块110d，其中，同一组的两个球模块110之间的连线方向与所述运动方向垂直；
71.s122、将与所述运动方向垂直的四个杆模块120记录为第一类杆模块120a；将与所述运动方向平行的八个杆模块120分别记录为第二类杆模块120b和第三类杆模块120c；所述第二类杆模块120b一端与所述第一类球模块110a连接，另一端与所述第二类球模块110b连接；或者，所述第二类杆模块120b一端与所述第三类球模块110c连接，另一端与所述第四类球模块110d连接；所述第三类杆模块120c一端与所述第一类球模块110a连接，另一端与所述第四类球模块110d连接；或者，所述第三类杆模块120c一端与所述第二类球模块110b连接，另一端与所述第三类球模块110c连接；
72.s123、规划所述第一类球模块110a、所述第二类球模块110b、所述第三类球模块110c和所述第四类球模块110d的膨胀顺序；
73.s124、规划所述第一类杆模块120a、所述第二类杆模块120b和所述第三类杆模块120c的伸缩顺序。
74.本实施例中通过沿运动方向将球模块110和杆模块120一一分类，可以更精准地规划多个零部件之间协同工作的流程，有利于进行高效、有序的移动。
75.具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述步骤s120具体包括：
76.获取所述运动方向上的地形形貌、坡度数据、障碍数据、宽度数据和高度数据，规划运动姿态和运动方式。
77.本实施例中获取运动方向上的地形信息是为了规划合理的移动路径，判断机器人移动路径上是否有障碍，从而便于进一步规划运动方式。
78.具体的，作为本实施例的另一种实施方式，公开了所述运动姿态包括一般姿态、下蹲姿态、缩窄姿态、聚拢姿态和抬升姿态。如图7所示，在本实施例中：
79.一般姿态为初始状态，即八个球模块110处于未膨胀状态，与十二个伸展开的杆模块120组成结构稳定的立方体形支撑框架100；
80.下蹲状态为第三类杆模块120c处于收缩状态，其余杆模块120和全部的球模块110均处于初始状态；
81.缩窄姿态为第一类杆模块120a处于收缩状态，其余杆模块120和全部的球模块110均处于初始状态；
82.聚拢姿态为第一类杆模块120a和第三类杆模块120c都处于收缩状态，其余杆模块120和全部的球模块110均处于初始状态；
83.抬升姿态为第一类球模块110a和第二类球模块110b同时处于膨胀状态，其余的球模块110和全部杆模块120均处于初始状态。
84.具体的，在本实施例的另一种实施方式中，公开了所述运动方式包括行走运动和翻滚运动。在本实施例中，行走运动通过锚定支撑支点，然后伸缩杆模块120完成；翻滚运动通过膨胀球模块110完成。
85.如图8所示，沿运动方向向前行走的操作步骤为：1、膨胀第二类球模块110b，形成支撑支点，收缩第二类杆模块120b，朝向第二类球模块110b拉动第一类球模块110a；2、恢复第二类球模块110b，膨胀第一类球模块110a，将支撑支点从第二类球模块110b转换成第一
类球模块110a，伸展第二类杆模块120b，将第二类球模块110b推向前方，远离第一球模块110；3、恢复第一类球模块110a。
86.如图9所示，沿运动方向向前翻滚的操作步骤为：1、膨胀第一类球模块110a，使支撑框架100倾斜，直至向前倾倒，使第三类球模块110c与接触面接触；2、恢复第一类球模块110a。
87.具体的，在本实施例的另一种实施方式中，公开了规划立方体软体机器人的运动状态和运动方式具体包括：
88.若判断运动方向上的地形为一般平坦地形，则运动姿态切换为一般姿态，运动方式切换为行走运动；
89.若判断运动方向上的地形为低摩擦平坦地形，则运动姿态切换为一般姿态，运动方式切换为翻滚运动；
90.若判断运动方向上的地形为向上坡路地形，则运动姿态切换为下蹲姿态，运动方式切换为行走运动；
91.若判断运动方向上的地形为向下坡路地形，则运动姿态切换为一般姿态，运动方式切换为翻滚运动；
92.若判断运动方向上的地形为高台阶障碍地形，则运动姿态切换为抬升姿态，运动方式切换为翻滚运动；
93.若判断运动方向上的地形为低坑洼障碍地形，则运动姿态切换为一般姿态，运动方式切换为翻滚运动；
94.若判断运动方向上的地形为限宽通道地形，则运动姿态切换为缩窄姿态，运动方式切换为行走运动；
95.若判断运动方向上的地形为限高通道地形，则运动姿态切换为下蹲姿态，运动方式切换为行走运动；
96.若判断运动方向上的地形为限高限宽通道地形，则运动姿态切换为聚拢姿态，运动方式切换为行走运动。
97.作为本技术的另一实施例，公开了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法的步骤。
98.作为本技术的另一实施例，公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被处理执行时实现如上任一所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法的步骤。
99.综上所述，本技术公开了一种立方体软体机器人，其中，所述立方体软体机器人包括立方体形状的支撑框架100，所述支撑框架100由八个可膨胀的球模块110和十二个可伸缩的杆模块120组成，所述球模块110均匀分布在所述支撑框架100的顶点上，所述杆模块120均匀分布在所述支撑框架100的棱上；每个所述杆模块120的两端分别与两个所述球模块110连接；所述球模块110可沿背离所支撑框架100的中心的方向膨胀；所述杆模块120可沿自身长度方向伸缩。本实施例公开的立方体软体机器人形状为立方体形，其八个顶点上设置球模块110，十二条边上设置杆模块120，从而组成支撑框架100，形成三维的稳定结构。本实施例公开的立方体软体机器人的每个面上的边棱和顶点都可形变，也就是说支撑框架
100的结构可以进行三维空间内的调整，从而立方体软体机器人以任意姿态落在接触面上时都可以灵活运动，而且运动方式多用，有利于适应多种地形，提高了立方体软体机器人使用的灵活性。
100.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
101.需要说明的是，本发明以立方体软体机器人为例对本发明的具体结构及工作原理进行介绍，但本发明的应用并不以立方体软体机器人为限，也可以应用到其它类似工件的生产和使用中。
102.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
103.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其特征在于，所述立方体软体机器人包括立方体形状的支撑框架，所述支撑框架由八个可膨胀的球模块和十二个可伸缩的杆模块组成，所述球模块均匀分布在所述支撑框架的顶点上，所述杆模块均匀分布在所述支撑框架的棱上；每个所述杆模块的两端分别与两个所述球模块连接；所述球模块可沿背离所支撑框架的中心的方向膨胀；所述杆模块可沿自身长度方向伸缩；所述多地形运动规划方法包括：获取当前地形信息，根据所述当前地形信息规划运动方案；按照所述运动方案启动球模块和杆模块，改变支撑框架的姿态，进行移动；所述支撑框架到达目标位置之后，膨胀所述球模块和所述杆模块，恢复至初始状态。2.根据权利要求1所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其特征在于，所述球模块包括正压气动装置和伸缩薄膜气球，所述正压气动装置与所述伸缩薄膜气球连接，用于对所述伸缩薄膜气球充气和抽气，以升降所述支撑框架的顶点。3.根据权利要求2所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其特征在于，所述杆模块包括真空气动装置、长条形的密封薄膜气球和类泡沫材料块，所述密封薄膜气球与所述伸缩薄膜气球连接；所述类泡沫材料块设置在所述密封薄膜气球内；所述真空气动装置与所述密封薄膜气球连接，用于对所述类泡沫材料块充气和抽气，以伸展或收缩所述密封薄膜气球。4.根据权利要求1所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其特征在于，所述获取当前地形信息，根据所述当前地形信息规划运动方案的步骤，具体包括：获取当前地形信息，根据所述当前地形信息规划运动方向；获取沿所述运动方向的地形信息，规划运动姿态和运动方式。5.根据权利要求4所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其特征在于，所述运动方向与所述支撑框架的至少一个平面垂直。6.根据权利要求4所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其特征在于，所述步骤获取沿所述运动方向的地形信息，规划运动姿态和运动方式具体包括：沿所述运动方向将八个所述球模块两两一组记录为第一类球模块、第二类球模块、第三类球模块和第四类球模块，其中，同一组的两个球模块之间的连线方向与所述运动方向垂直；将与所述运动方向垂直的四个杆模块记录为第一类杆模块；将与所述运动方向平行的八个杆模块分别记录为第二类杆模块和第三类杆模块；所述第二类杆模块一端与所述第一类球模块连接，另一端与所述第二类球模块连接；或者，所述第二类杆模块一端与所述第三类球模块连接，另一端与所述第四类球模块连接；所述第三类杆模块一端与所述第一类球模块连接，另一端与所述第四类球模块连接；或者，所述第三类杆模块一端与所述第二类球模块连接，另一端与所述第三类球模块连接；规划所述第一类球模块、所述第二类球模块、所述第三类球模块和所述第四类球模块的膨胀顺序；规划所述第一类杆模块、所述第二类杆模块和所述第三类杆模块的伸缩顺序。7.根据权利要求4所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其特征在于，所述步骤获取沿所述运动方向的地形信息，规划运动姿态和运动方式具体包括：
获取所述运动方向上的地形形貌、坡度数据、障碍数据、宽度数据和高度数据，规划运动姿态和运动方式。8.根据权利要求4至7任意一项所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其特征在于，所述运动姿态包括一般姿态、下蹲姿态、缩窄姿态、聚拢姿态和抬升姿态；所述运动方式包括行走运动和翻滚运动。9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任意一项所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理执行时实现权利要求1至8中任意一项所述的立方体软体机器人的多地形运动规划方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种立方体软体机器人的多地形运动规划方法，其中，所述立方体软体机器人包括立方体形状的支撑框架，所述支撑框架由八个可膨胀的球模块和十二个可伸缩的杆模块组成，所述球模块均匀分布在所述支撑框架的顶点上，所述杆模块均匀分布在所述支撑框架的棱上；每个所述杆模块的两端分别与两个所述球模块连接；所述球模块可沿背离所支撑框架的中心的方向膨胀；所述杆模块可沿自身长度方向伸缩。通过控制球模块的膨胀程度和杆模块的伸缩程度，协同调整支撑框架的姿态和运动方式，从而提高立方体软体机器人在各种地形中运动的灵活性。灵活性。灵活性。


技术研发人员：黄海明 蒙灿祺 黄灿炜 林芷然 谢钧涛 王雨谋 孙富春
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/8/14