落足点规划

为腿足机器人算出接下来每一步踩在哪、脚朝哪个方向。

落足点规划要为双足或四足机器人找出一串能安全踩踏的脚位（位置和朝向），让它从当前位置走到目标，同时满足相邻两步的间距在腿够得着的范围内、不踩障碍和悬空处等约束。它是接触运动规划的简化版：全身动力学先粗略处理，只决定脚放哪，身体具体怎么动交给后面的控制器。方法大致两类：一类是离散搜索，把可能的步子做成动作集合，用 A* 等方法在树上搜；另一类是连续优化，例如 MIT 的 Deits 与 Tedrake 2014 年把可落脚区域分解成若干凸区域，用混合整数凸优化求出全局最优的脚步序列。强化学习运控策略则通常隐式决定落脚点。

例子Deits 与 Tedrake 的规划器让 Atlas 人形机器人走过一排踏脚石；拿掉其中一块后，它会自动改走更长的绕行路线。几步的短序列不到 1 秒可解，10–30 步的序列在笔记本电脑上要几十秒到几分钟。

也叫

足步规划、落脚点规划、脚步规划、Foothold Planning

相关

步态规划、足端轨迹规划、Raibert 启发式、感知行走、高程图、多接触规划

来源

Footstep Planning on Uneven Terrain with Mixed-Integer Convex Optimization (Deits & Tedrake, 2014)