在实验过程中还发现，机器人身体前进时只有一个前脚掌黏附于墙面，其产生的黏附力力矩小于重力产生的翻转力矩，造成机器人翻转，如图7.20所示。

图7.20　机器人爬壁侧视图

为进一步使仿壁虎机器人在爬壁时能够抵消翻转力矩，当机器人前两个脚掌接触墙面，后部一个脚掌接触墙面时，驱动机器人身体前进，而当机器人只有一个前脚掌接触墙面时，则停止驱动机器人身体前进，只进行单腿的跨步，尽量缩短机器人处于该姿态的时间。采用这种方式时，机器人两个前脚掌产生的黏附力力矩能够抵消重力产生的翻转力矩，使机器人稳定地吸附于墙壁上并驱动身体前进，提高机器人前进时的抗翻转能力。同时，在规划步态时，使各脚掌在运动时远离身体所在的垂直线。在伺服电动机输出转矩恒定的情况下，增加脚掌的抬起高度，使脚掌完全脱附，避免因脚掌脱附不充分造成机器人无法继续行走。

改写控制系统中的任务二和任务三，将单腿力反馈控制框图转化成C语言，写入仿壁虎机器人控制系统中，将机器人仿真模型中的步态和期望力写入控制系统步态数据中，控制仿壁虎机器人在爬壁过程中的力／位置。任务二负责控制机器人运动，该任务将机器人运动时的步态通过索引号从步态数据中取出，和足端位置偏移量相加，得到各关节的角度，将关节角度转换成PWM脉宽值写入控制系统中定时器的比较寄存器，从而产生相应PWM波，控制伺服电动机转动至相应关节。足端位置偏移量由任务三计算得到，实时通过消息邮箱发送至任务二。当机器人抬腿时，足端偏移量为零，只控制足端的位置，实现跨步动作。当机器人脚掌与墙面黏附时，通过力反馈算法计算足端偏移量，实现对足端反力的控制。任务二和任务三的程序流程如图7.21、图7.22所示。

图7.21　机器人力反馈运动（任务二）程序流程

图7.22　刚度算法（任务三）程序流程(www.daowen.com)

实验过程如图7.23所示。实验表明，机器人在爬行过程中，对期望力跟踪准确，能稳定地吸附于墙面并运动。图7.24和图7.25分别为仿壁虎机器人各关节角度变化曲线。

图7.23　仿壁虎机器人90°爬壁

图7.24　仿壁虎机器人各关节转动角度

图7.24　仿壁虎机器人各关节转动角度（续）

图7.25　仿壁虎机器人抬腿关节角度