足式行走機(jī)構(gòu)

足式行走機(jī)構(gòu)分為兩足、四足、六足和多足機(jī)器人，其中多足行走機(jī)構(gòu)和六足行走機(jī)器人類似，因此本文不在加以贅述。

兩足機(jī)器人目前首推美國波士頓動力公司為美軍研制的**先進(jìn)人形機(jī)器人“阿特拉斯”。兩足行走機(jī)構(gòu)能耗低，能夠適應(yīng)各種地面并且具有較強(qiáng)的越障能力，在惡劣的地形時運(yùn)動較為靈活，機(jī)動性較好。但是其動力學(xué)特性非常復(fù)雜，具有多變量、強(qiáng)耦合、非線性和變結(jié)構(gòu)等特點。

四足機(jī)器人研究的代表是日本東京工業(yè)大學(xué)的広瀨·福田機(jī)器人研究實驗室。從80年開始至今已研制出3個系列12款四足機(jī)器人。美國的四足機(jī)的典型代表是卡耐基梅隆大學(xué)的波士頓動力實驗室研制的BigDog和LittleDog。山東大學(xué)成功研制出國內(nèi)首臺“大狗”機(jī)器人，**大負(fù)載達(dá)到120kg,在負(fù)載50kg的前提下可以實現(xiàn)**大速度達(dá)1.4m/s,突破了仿生機(jī)構(gòu)、高功率密度液壓驅(qū)動、環(huán)境感知、仿生步態(tài)規(guī)劃、狀態(tài)感知與動態(tài)控制、關(guān)鍵單元與系統(tǒng)測試等關(guān)鍵技術(shù)。

四足行走機(jī)構(gòu)簡單且靈活，承載能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好，既能以靜態(tài)步行方式實現(xiàn)慢速行走，又能以動態(tài)方式實現(xiàn)高速行走。主要存在的問題是由于控制策略導(dǎo)致有時會由于慣性、腳力失衡等因素導(dǎo)致機(jī)器人失穩(wěn)。

當(dāng)前研究的六足機(jī)器人以美國的ATHLETE(全地形六足地外探測器)機(jī)器人和仿生蟹為代表。當(dāng)在水平表面上時，ATHLETE機(jī)器人的車輪可加快行進(jìn)速度；當(dāng)遇到復(fù)雜的地形時，其靈活的6個爪子可以應(yīng)付各種地形。

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