1.一种双腿轮复合机器人全方位运动控制方法，其特征是，包括以下步骤：(1)给出躯干五维位姿的期望状态量，以躯干处的惯性测量单元实时检测到的位姿作为反馈，基于躯干单刚体动力学模型构造虚拟广义力；

(2)根据施力点与躯干的实时位姿关系，进行广义力分配，分别将对应的广义力分配为腿轮末端的期望广义力与轮地接触点的期望水平力；

(3)基于腿轮动力学模型构造腿轮子控制器，将腿轮末端期望广义力解算为关节力矩；

(4)基于轮地接触点的交互力学模型建立航向子控制器，将轮地接触点的期望广义力映射为关节力矩；

(5)利用内部传感器信息，对地面坡度进行实时估计，并保证估计值的平滑性；

(6)基于线性倒立摆模型的动力学特性，构造一个平衡姿态补偿控制器，解算出施加于轮关节的力矩补偿，为轮的水平方向运动增加阻尼，减小机器人运动的不稳定性；

(7)将各层控制器的输出进行整合，得到各关节的最终施加力矩，通过关节驱动器进行运动的执行；

所述步骤(3)中腿轮子控制器构造方法为：

在对单侧腿轮进行动力学建模时，进行适当的简化，将转动的轮作为动基座处理，此时，小腿连杆在轮轴处获得了初始角加速度 与线加速度采用牛顿‑欧拉递归方法，得到单侧腿轮动力学模型：

T

其中，q＝[q1 q2 q3]分别为小腿相对于轮转过的角度、大腿相对于小腿转过的角度、髋T关节相对于初始位置转过的角度，τ＝[τ1 τ2 τ3] 分别为轮关节力矩、膝关节力矩与髋关节力矩；将模型中关于q1与θ0的项进行合并后，动力学模型变为：T

其中，q＝[qb q2 q3] ，qb＝θ0+q1为小腿杆与竖直方向所呈角度，qb状态量的控制对应于轮轴力矩τ1的施加，基于腿轮一体化动力学模型分别构造左右腿轮的力矩解算器，为避免关节加速度测量误差对控制器的影响，只补偿动基座惯性力I(q)、重力G(q)以及科氏力、离心力T T

其中，Fra＝[Frx Frz Nry]、Fla＝[Flx Flz Nly]为通过广义力分配方法得到的腿轮‑躯干交互期望力，解算得到τiup为腿轮i关节力矩的第一部分；

所述步骤(4)中航向子控制器的构造具体过程为：

通过广义力分配方法得到用于控制机器人航向运动的轮地接触力Frw与Flw时，其施加的前提是不影响腿部姿态的生成，轮地接触力的施加与各个关节的力矩均有关，而不再仅与轮轴力矩相关，因此，本部分首先基于速度闭环关系推导雅可比矩阵，然后利用该雅可比矩阵将轮地接触力映射为关节力矩，当腿轮处于支撑状态时，机器人形成运动学闭链，为使得轮地接触不发生滑动，假设躯干俯仰角为零，下式成立：通过对时间求导得到雅可比矩阵Jyaw，即可将轮地接触力映射为关节力矩；

T

τlower＝JyawFw；

T

其中，τlower＝[τlower1 τlower2 τlower3]分别为髋关节力矩、膝关节力矩、轮关节力矩的第二部分；

所述步骤(5)中对地面坡度进行实时估计的具体过程为：

基于内部传感信息设计坡度估计器，将历史时刻的轮轴位置依次记录到轮轴位置向量XW与ZW中，通过向量首个数据与尾部数据的操作，得到坡面估计值所述坡度估计器中，运行频率为1000Hz，为保证坡面估计值的平滑，XW与ZW均为100维向量，坡面的估计公式为：为进一步滤除内部传感器噪声与外部扰动造成的坡度估计不平衡，基于卡尔曼滤波方法对惯性测量单元与编码器抖动的外扰进行滤除；

其中，T为采样时间， p1＝p+RPnoise，p＝p1(1‑k)，其中，ROnoise为观测噪声，RPnoise为过程噪声；

所述平衡姿态补偿控制器的构造方法为：

通过第三步中关节力矩的控制，机器人能够自主地向前或向后调整重心，τup中的轮关节力矩为实现qb运动空间的控制会配合腿部运动实时保持平衡，但当轮地接触点处受到主动阻力或推力时，轮轴与躯干的水平相对位置会偏离动态平衡点，从而使得机器人失去动态平衡状态，为提高应对地面外扰力的鲁棒性，对轮与躯干水平相对位置进行控制，构造一个轮关节补偿力矩τc，首先，根据当前躯干的期望加速度 速度跟随误差以及估计所得坡度构造期望的轮轴与躯干质心的水平相对位置Δx：其中，kc、kd为增益参数，R为轮的半径；然后，构造阻抗控制器，调节轮轴实际位置与期望位置之间的阻尼，产生防止轮轴偏离期望位置的阻尼力：参数整定为kp＝2，kd＝6时，收到了良好的抑制轮的水平位置前后波动的效果。

2.根据权利要求1所述的双腿轮复合机器人全方位运动控制方法，其特征是：所述步骤(1)中的虚拟广义力是构造五维虚拟广义力Wd；根据机器人各结构的具体功能，将Wd的不同维度分别分配为两个腿轮末端期望广义力Fra与Fla，以及两轮地接触点的水平力Frw与Flw；基于建立的腿轮动力学模型构建腿轮力矩解算器，利用Fra、Fla以及动力学前馈补偿获得驱动关节力矩τup；基于轮地力学模型将Frw与Flw解算为各关节力矩τlower；对机器人行进地形的坡度 进行实时估计，并以此为轮与躯干水平位置调整的依据，构造轮水平位置调整力矩τc，各层控制器所解算的力矩进行相加，施加于关节执行器。

3.根据权利要求1所述的双腿轮复合机器人全方位运动控制方法，其特征是，所述观测噪声ROnoise＝300，过程噪声RPnoise＝1。