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龙图腾网获悉重庆交通大学申请的专利八自由度轮腿式机器人的控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119960461B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510137078.6，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权八自由度轮腿式机器人的控制方法是由张霞;宋杰;陈景浓设计研发完成，并于2025-02-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本八自由度轮腿式机器人的控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供的一种八自由度轮腿式机器人的控制方法，包括以下步骤：S1.获取八自由度轮腿式机器人的目标控制信息；所述目标控制信息包括目标移动速度、目标旋转角度、目标高度和目标旋转角速度；S2.根据目标移动速度和目标旋转角度确定目标前进力；根据目标高度、目标旋转角速度和目标旋转角度确定目标支撑力；S3.根据目标前进力确定八自由度轮腿式机器人的轮毂电机的目标输出力矩；根据目标支撑力确定八自由度轮腿式机器人的摆臂电机的目标输出力矩；S4.八自由度轮腿式机器人中的控制器控制轮毂电机和摆臂电机输出对应的目标输出力矩；通过上述控制方法，能够控制机器人按照目标前进方向、目标速度以及目标姿态移动。

本发明授权八自由度轮腿式机器人的控制方法在权利要求书中公布了：1.一种八自由度轮腿式机器人的控制方法，其特征在于：包括以下步骤： S1.获取八自由度轮腿式机器人的目标控制信息； 所述目标控制信息包括目标移动速度、目标旋转角度、目标高度和目标旋转角速度； S2.根据目标移动速度和目标旋转角度确定目标前进力； 根据目标高度、目标旋转角速度和目标旋转角度确定目标支撑力； S3.根据目标前进力确定八自由度轮腿式机器人的轮毂电机的目标输出力矩； 根据目标支撑力确定八自由度轮腿式机器人的摆臂电机的目标输出力矩； S4.八自由度轮腿式机器人中的控制器控制轮毂电机和摆臂电机输出对应的目标输出力矩；其中： 所述八自由度轮腿式机器人包括四个轮腿结构、四个摆臂电机、四个轮毂电机、机身和控制器； 所述轮腿结构包括摆臂连杆和车轮； 所述摆臂连杆的一端与车轮的中心固定连接，所述摆臂连杆的另一端与摆臂电机的动力输出端连接，用于改变八自由度轮腿式机器人姿态； 所述车轮与轮毂电机的动力输出端连接，用于改变八自由度轮腿式机器人的行进方向和行进速度； 所述摆臂电机与所述轮毂电机均固定设置于所述八自由度轮腿式机器人的机身上且与所述控制器控制连接； 所述机身四周分别对应设置有一个轮腿结构； 在获取八自由度轮腿式机器人的目标控制信息之前，还包括建立质心坐标系，建立方法如下： 以八自由度轮腿式机器人的质心为原点，建立质心坐标系，所述质心坐标系的Z轴正方向垂直于八自由度轮腿式机器人机身平面指向上方，所述质心坐标系的X轴正方向平行于八自由度轮腿式机器人机身平面指向前方，所述质心坐标系的Y轴通过右手定则确定； 所述目标移动速度包括八自由度轮腿式机器人的质心在X轴上的目标移动速度 所述目标旋转角度包括八自由度轮腿式机器人的质心绕X轴旋转的目标旋转角度绕Y轴旋转的目标旋转角度以及绕Z轴旋转的目标旋转角度 所述目标高度是指八自由度轮腿式机器人的质心在Z轴上的目标高度 所述目标旋转角速度包括八自由度轮腿式机器人的质心绕X轴旋转的目标旋转角速度和绕Y轴旋转的目标旋转角速度 所述目标前进力通过如下步骤得到： S211.基于PD控制器，根据所述质心在X轴上的目标移动速度计算目标牵引力Fx； 其中，kpv表示PD控制器的参数，Vx表示质心在X轴方向上的实际速度； S212.基于PD控制器，根据所述绕Z轴旋转的目标旋转角度计算质心绕Z轴的目标转矩Tz； 其中，kpw和kdw均表示PD控制器的参数，φz表示质心绕Z轴旋转的实际角度，表示质心绕Z轴旋转的实际角速度； S213.根据目标牵引力Fx和质心绕Z轴的目标转矩Tz计算目标前进力，计算公式如下： 其中，Fω表示目标前进力，Fω1、Fω2、Fω3和Fω4分别对应表示第一至第四个轮毂电机输出的目标前进力，W2,1、W2,2、W2,3和W2,4分别对应表示第一至第四个摆臂连杆的转动中心到质心的Y向距离； 第一个轮毂电机是指八自由度轮腿式机器人左前方的轮毂电机，按照逆时针顺序，依次为第二个轮毂电机、第三个轮毂电机和第四个轮毂电机，摆臂连杆的设置顺序与轮毂电机的设置顺序一致； 所述目标支撑力通过如下方法确定： S221.根据目标高度确定质心在Z轴上的目标加速度根据目标旋转角速度和目标旋转角度确定质心在绕X轴上的目标旋转角加速度和在Y轴上的目标旋转角加速度 S222.根据目标加速度目标旋转角加速度和确定理论姿态控制矩阵Fd，理论姿态控制矩阵如下： 其中，Fz表示理论支撑力，Fz1、Fz2、Fz3和Fz4分别表示第一个摆臂至第四个摆臂电机输出的理论支撑力，Tx表示质心绕X轴的目标转矩，Ty表示质心绕Y轴的目标转矩，m表示八自由度轮腿式机器人机身质量，IG表示质心的等效转动惯量，g表示重力加速度； 第一个摆臂电机是指八自由度轮腿式机器人左前方的摆臂电机，按照逆时针顺序，依次为第二个摆臂电机、第三个摆臂电机和第四个摆臂电机； S223.构建目标函数，将理论姿态控制矩阵Fd代入目标函数中，在目标函数取得最小值时，输出目标支撑力Fz'，公式如下： MinW＝AFz'-FdTQAFz'-Fd+Fz'TRFz' 同时，AFz'和Fz'满足如下约束： Tmin≤AFz'≤Tmax 0≤Fz'≤Fz,max 其中，W表示目标函数，T表示转置矩阵，Q和R均表示权重矩阵，Tmin表示摆臂电机输出的下限，Tmax表示摆臂电机的输出上限，Fz,max表示支撑力的上限，x1和y1分别表示第一个摆臂末端在世界坐标系下的X轴坐标和Y轴坐标，x2和y2分别表示第二个摆臂末端在世界坐标系下的X轴坐标和Y轴坐标，x3和y3分别表示第三个摆臂末端在世界坐标系下的X轴坐标和Y轴坐标，x4和y4分别表示第四个摆臂末端在世界坐标系下的X轴坐标和Y轴坐标。

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