Navigation

人形机器人导航技能

用于开发人形机器人的导航和运动规划系统

何时使用

当需要以下帮助时使用此技能：

• 实现双足路径规划
• 动态障碍物避障
• 复杂地形导航
• 全身协调运动

快速参考

导航配置

humanoid_navigation:
  # 规划器
  planner:
    type: RRT / A* / D*
    
  # 步态参数
  gait:
    step_height: 0.05  # m
    step_length: 0.25  # m
    step_period: 0.6   # s
    
  # 避障
  obstacle_avoidance:
    method: MPC / DWA
    horizon: 2.0  # m

双足导航

路径到步态

class BipedNavigation:
    def __init__(self):
        self.path_planner = AStarPlanner()
        self.footstep_planner = FootstepPlanner()
        self.balance_controller = BalanceController()
        
    def plan_walk(self, goal_pos):
        # 全局路径
        global_path = self.path_planner.plan(self.current_pos, goal_pos)
        
        # 生成步序
        footsteps = self.footstep_planner.generate(global_path)
        
        # 逐步执行
        for step in footsteps:
            self.execute_step(step)
            self.balance_controller.update()

全身协调

CoM 轨迹规划

class WholeBodyCoordinator:
    def __init__(self):
        self.centroidal_model = CentroidalModel()
        
    def plan_com_trajectory(self, footsteps):
        """质心轨迹规划"""
        # 计算支撑多边形序列
        support_polygons = self.compute_support_polygons(footsteps)
        
        # CoM 轨迹 (preview control)
        com_trajectory = []
        for i, poly in enumerate(support_polygons):
            # 在支撑多边形内生成 CoM 位置
            com = self.centroidal_model.generate_com(poly)
            com_trajectory.append(com)
            
        return com_trajectory

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