近日，移动机器人研究室轮足机器人项目组在提升高动态运动平衡稳定性研究方面取得新进展，相关研究成果以“Tail-Assisted Self-Adjustment for Enhanced Fall Balance and Stability in Wheeled-Legged Robots”为题发表于国际会议2024 International Conference on Advanced Robotics, Control, and Artificial Intelligence上。

目前，移动机器人已在仓储物流、安全巡检和应急救援等领域凸显重要作用，而动态稳定性是制约其大规模应用的关键因素之一。特别对于轮足式机器人来说，当机器人在坑洞和断层等复杂地形通行时，可能存在摔落或失去平衡的现象，巨大的冲击也会造成机器人运动关节间隙增大，降低控制精度和运动精度，影响任务完成。如何保证移动机器人在运动过程中具备高度的稳定性及鲁棒性，一直是行业需要攻克的技术难点。

该研究参照生物学平衡控制特点，基于新型构型设计建立了尾翼四轮足机器人的运动学和动力学模型，并引入了多重射击微分动态规划（MSDDP）思想，通过考虑多阶段问题对传统微分动态规划（DDP）算法进行了扩展，分阶段处理不同的动力学和约束，研制3自由度可变形惯性尾翼四轮足机器人。实现了机器人坠落过程中空中翻转姿态可调整，以更小的倾角着陆，显著提高了其着陆的稳定性和安全性。

该项研究将提高轮足式机器人的运动稳定性、复杂环境适应性，以及任务执行的安全性和可靠性，为机器人在复杂地形和恶劣环境下执行高效、精准的任务提供了有力的技术支持，为丰富机器人在搜索救援、灾后重建、环境监测等领域的实际应用奠定了坚实基础。

梁论飞、赵悦为论文共同第一作者，哈尔滨工业大学刘宇教授为论文通讯作者，该工作得到了江淮中心自主科研项目的资助。