什么是四足步态的好方法？

我有一个正在工作的具有三个自由度腿的小四足动物：3DOF迷你四足动物。

我的原始代码是在arduino上的一个简单的伺服控制器，以及Scala代码，它将通过电线发送伺服命令。我在Scala中完成了所有的逆运动学和步态逻辑，并使其行走：3dof四足先步态。

我在Scala中的步态逻辑有些天真。它取决于腿部在开始时处在正确的位置（一侧向前和向后延伸，另一侧朝向彼此）。逻辑是简单地将所有四只脚沿y向后平移1mm，并且每当一个coxa角变得过分向后时，停止并执行一些常规程序，即将该脚沿z方向抬高10mm，然后沿y向前平移60mm，然后放回原处。天真，但有效。

现在，我已经在arduino C中重写了IK代码，并且试图确定如何继续进行步态动力学。我很难找到关于步态的良好且易于理解的资源。我确实了解一些动态稳定的步态（例如蠕动步态）和动态不稳定的步态之间的区别，在这种情况下，身体始终是稳定的三脚架，在这种情况下，两条腿每次都离地，而身体从本质上说是跌入了前进的脚。

我对状态机有一些想法，并试图计算出身体的中心点是否落在其余脚所成的三角形内，以决定哪只脚可以安全抬起，但是我不确定这些想法是否值得探讨。

我知道这是一个过于笼统的问题，但是我很想看看其他人如何解决了这个问题，而我所能找到的几乎都是研究论文。

尽管脚没有足够的牵引力，但您的步态实际上还不错，所以很难看出它到底有多好。

我不确定您使用的动态稳定步态的术语。正如我一直以来所了解的那样，两个三脚架式步态被称为静态稳定步态，而像Petman这样的良好步行两足动物则使用了动态稳定步态。从未听说过动态不稳定的步态。听起来更像是醉酒。

地面上的两条腿可能是此机器人设计的下限。通常，使用高类人型机器人进行这项工作比较容易，因为这种机器人需要很长时间才能跌倒。如果宽平的机器人没有在地板上留下很多东西，他们需要迅速抬起并放下脚。

但是如何为您的机器人开发一个样板。首先，您应该决定要从步态中实现什么。您是在平面上寻找最大速度，还是在不平坦的表面上寻找最大的稳定性？

如果您的目标是稳定，那么我当然认为让机器人知道其重心与脚的相对位置是值得的。为了帮助它知道这一点，可能甚至值得在脚上添加一些力传感器，以便它可以轻松地计算出来。

如果您的目标只是最大速度，那么我将专注于为最佳步态模式提供资金。这很难做到。有两种方法可以解决此问题：

1. 造型。创建机器人的综合计算机模型，包括质量，刚度，扭矩等。使用此模型可以充分了解动态行为。

2. 反复试验。您可以用困难的方式做到这一点，以随机的步态进行编程，直觉地调整它们并评估其性能。尝试使其向前和向斜走。或者，您可以使用遗传算法来帮助您自动搜索更好的步态。使用GA的困难在于，您需要某种方式来自动测量步态的性能。

第三种方法是，像康奈尔大学的海星机器人一样，让机器人成为科学家，对自己进行有意义的实验以验证关于自己的假设，并研究如何行走。