四足機器人由於其對複雜地形的良好適應性，能深入到人類無法進入的惡劣未知環境中，在探測、救援、防爆、運輸等方面有著廣泛應用。

為了使機器人具有自主化完成任務的能力，四足機器人必須能夠提供準確的自身狀態量資訊，同時能感知3D環境並構建地圖。但常規的慣性感測器存在隨機誤差和解算漂移，足端感測器存在衝擊振動導致解算誤差，進一步影響狀態引數計算的準確性。為了解決上述問題，南方科技大學的研究人員開展了四足機器人在 3D 環境中的感知與狀態估計方法研究，並開展相應實驗驗證。

研究人員分析了四足機器人的作業要求及運動特點，設計了編碼器、雷達、慣導等相結合的環境感知及定位系統，包括感測器選型、測量模型推導、感測器誤差標定和資料處理，並引入誤差評價計算。同時提出了基於鐳射、足端力感測器、慣性測量單元和編碼器等多感測器融合的非結構環境地圖構建與四足機器人定位方法.

研究人員在模擬環境進行建圖和定位實驗測試，並搭建四足機器人環境感知與定位實驗系統並進行實驗驗證。為了準確驗證四足機器人實驗過程中相關演算法的精度資訊，進一步進行引數調整與優化，研究人員採用NOKOV（度量）光學三維動作捕捉系統，通過捕捉貼上在四足機器人上的反光標誌點，實時獲取機器人的位姿和速度等資料。

將動作捕捉系統獲取到的資料作為參考組資料，通過對比四足機器人行走實驗定位軌跡（其中MC為動作捕捉系統測量值），證明演算法有效且精度頻率都較高，能夠為運動控制和導航提供可靠的狀態資訊。