四足机器人行走运动平台结构设计【开题报告】v6.0
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四肢结构和运动方式设计的机器人，它具有良好的稳定性和适应性，可以在复杂多变的环境中进行行走和动作。
在设计四足步行机器人的结构时，需要考虑其稳定性、速度、承载能力等因素，以实现其在不同场景下的应用。
下面我们将对四足步行机器人的结构设计进行分析。
1. 主体结构四足步行机器人的主体结构通常由机身、四条腿和连接部分组成。
机身作为机器人的主要载体，内部通常安装有控制系统、动力系统和传感器等设备，用于控制机器人的动作和行走。
四条腿通常采用对称布局，每条腿上都安装有多个关节，以实现各种复杂的运动。
连接部分则起到连接机身和四条腿的作用，通常采用轴承和连接杆来实现。
2. 关节设计四足步行机器人的关节设计是其结构设计中的关键部分。
每条腿通常由多个关节组成，包括髋关节、膝关节和踝关节等。
这些关节可以实现机器人的各种运动，如抬腿、摆动、蹬地等。
在设计关节时，需要考虑其承载能力、速度和精度，以保证机器人的稳定性和灵活性。
3. 动力系统四足步行机器人通常采用电机作为动力源，通过驱动关节实现机器人的运动。
在设计动力系统时，需要考虑电机的功率、扭矩和速度等参数，以满足机器人在不同情况下的运动需求。
还需要考虑电池的容量和供电系统的稳定性，以保证机器人具有足够的持久力和稳定性。
4. 控制系统四足步行机器人的控制系统是其核心部分，它通过传感器获取周围环境的信息，并通过算法和控制器实现机器人的自主运动和行走。
在设计控制系统时，需要考虑传感器的类型和位置、控制算法的精度和稳定性，以确保机器人能够准确地感知环境并做出相应的动作。
5. 材料选择在四足步行机器人的结构设计中，材料选择是一个重要的考虑因素。
机身和腿部通常采用轻量且具有一定强度的材料，如铝合金、碳纤维等。
这样可以保证机器人具有足够的强度和刚度，同时又不会增加过多的重量，从而提高机器人的运动性能和效率。
四足步行机器人的结构设计涉及到多个方面，包括主体结构、关节设计、动力系统、控制系统和材料选择等。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种能够模拟动物行走动作的机器人，具有四条腿，能够自主进行步行运动。
它的结构设计是一个关键的因素，决定了机器人的稳定性、灵活性和能够进行的动作。
四足步行机器人通常由机械结构、传感器、控制系统和动力系统四个方面组成。
机械结构是四足步行机器人的基础，它需要设计出能够支撑机器人重量的框架结构，并且能够承受机器人运动时的各种力和力矩。
常见的结构设计有平行连杆机构、链杆机构和并联机构等。
平行连杆机构是最常见的结构，它由四条平行的连杆构成，每条连杆上有一个驱动齿轮和一个被动齿轮，通过驱动齿轮的转动来控制机器人的运动。
传感器是四足步行机器人的感知系统，能够感知机器人周围的环境信息，并将这些信息传递给控制系统。
常见的传感器有惯性测量单元(IMU)、压力传感器、力传感器、视觉传感器和距离传感器等。
IMU能够感知机器人的姿态和加速度，压力传感器和力传感器则可以感知机器人腿部的受力情况，视觉传感器能够感知机器人周围的图像信息，距离传感器可以感知机器人与周围物体的距离。
控制系统是四足步行机器人的控制中心，负责接收传感器的信号，并根据这些信号进行决策，控制机器人进行相应的动作。
控制系统一般采用嵌入式系统或者计算机系统来实现，通过编程算法来控制机器人的姿态、步态和运动轨迹等。
动力系统是四足步行机器人的动力来源，通常采用电动机或液压系统。
电动机具有体积小、重量轻和响应速度快的优点，适合用于小型四足步行机器人；液压系统具有承载能力大、动力输出平稳和响应速度快的优点，适合用于大型四足步行机器人。
在设计四足步行机器人结构时，需要考虑到机器人的稳定性和灵活性。
稳定性是指机器人在行走时是否能够保持平衡，主要取决于机器人的重心位置以及腿部运动的轨迹和速度。
灵活性是指机器人是否能够适应不同的环境和任务需求，主要取决于机器人的步态和关节的自由度。
四足步行机器人常用的步态包括三角步态、四边步态和六角步态等，可以根据实际情况选择合适的步态。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析1. 引言1.1 研究背景四足步行机器人是一种模拟动物四肢步行方式设计的机器人，在各种应用领域有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，四足步行机器人的结构设计也愈发复杂和精密，因此对其结构设计进行深入研究具有重要意义。
四足步行机器人的研究背景主要包括以下几个方面：四足步行机器人具有在不平整地形环境下运动的能力，可以应用于野外探测、紧急救援等领域；四足步行机器人的结构设计是实现其高效稳定运动的基础，对于提高机器人整体性能至关重要；随着人工智能、机器学习等领域的不断进步，四足步行机器人的智能化和自主化水平也在不断提升，需要不断优化其结构设计。
深入研究四足步行机器人的结构设计对于推动机器人技术的发展、提高机器人的复杂环境适应能力具有重要意义。
通过对四足步行机器人结构设计的分析和研究，可以为未来机器人领域的发展提供更多的思路和方法。
1.2 研究目的1. 分析四足步行机器人结构设计的关键部件，探讨它们在机器人性能中的作用和重要性。
2. 总结四足步行机器人的结构设计原则，包括机械传动系统、传感器系统、智能控制系统等方面的设计要点。
3. 探讨四足步行机器人的结构设计方法，比如模块化设计、优化设计等方法，以提高机器人的稳定性和效率。
4. 通过案例分析不同类型的四足步行机器人，分析其结构设计的优劣之处，提出改进和优化的建议，以及对未来技术发展的展望。
通过对四足步行机器人结构设计的深入研究，希望能够为未来机器人设计和制造提供有益的借鉴和参考，推动机器人技术的进步与发展。
1.3 研究意义四足步行机器人是一种模仿动物四肢运动方式的机器人，具有优良的稳定性和适应性。
其在军事侦察、紧急救援、工业生产等领域具有广阔的应用前景。
四足步行机器人的研究不仅可以提高机器人的运动效率和灵活性，还可以深入挖掘动物运动机制，为生物学研究提供新的思路。
四足步行机器人的研究意义主要体现在以下几个方面：1. 提高工作效率：四足步行机器人具有灵活的运动方式和稳定的机械结构，可以适应不同地形和环境，提高工作效率和生产效益。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析【摘要】四足步行机器人是一种重要的机器人形态，具有灵活性和稳定性。
本文主要分析了四足步行机器人的结构设计，并探讨了其运动原理和关键技术。
通过对四足步行机器人的功能、优势、结构组成以及发展趋势的分析，揭示了其在各种应用场景中的潜力和重要性。
研究发现，四足步行机器人结构设计的关键技术对于其性能和效率至关重要。
未来工作应重点关注四足步行机器人结构设计的创新和优化，以满足不同领域的需求。
通过本文的分析和总结，可以为四足步行机器人结构设计提供参考和指导，促进其在工业生产、救灾等领域的应用。
【关键词】四足步行机器人、结构设计、分析、功能、优势、组成、运动原理、关键技术、发展趋势、重要性、研究方向、未来、结语1. 引言1.1 四足步行机器人结构设计分析的重要性四足步行机器人结构设计的优化可以提高机器人的工作效率和性能，使其在工业生产、救援和军事等领域中发挥更大的作用。
通过对机器人结构设计的详细分析，可以找出其优势和不足之处，为进一步改进和提升机器人性能提供参考和指导。
四足步行机器人结构设计分析的重要性在于为机器人的进一步发展提供了重要的理论依据和实践指导，可以不断改进和完善机器人的结构设计，提高其性能和适应性，推动机器人技术的发展和应用。
对四足步行机器人结构设计的深入分析是十分必要和重要的。
1.2 研究背景四足步行机器人是一种模仿动物四肢行走的机器人，具有很高的灵活性和适应性，可以在各种复杂环境下执行任务。
随着人工智能和机器人技术的迅速发展，四足步行机器人在军事、救援、探险等领域具有广阔的应用前景。
要实现四足步行机器人的高效运动和稳定性，必须对其结构进行合理设计和优化。
当前，关于四足步行机器人结构设计的研究主要集中在结构组成、运动原理、关键技术和发展趋势等方面。
通过对四足步行机器人结构的深入分析和探讨，可以更好地了解其运动机理和设计原理，为提高其运动性能和稳定性提供有效的指导和支持。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种仿生机器人，以动物的四足行走方式为原型，采用四条腿进行移动。
在机器人的设计过程中，结构设计是非常重要的一环。
本文将从机器人的结构设计分析角度，对四足步行机器人的结构进行详细讨论。
四足步行机器人的结构设计要考虑机器人的外形和尺寸。
机器人的外形应该尽可能地接近真实动物四足的形态，这有助于机器人在不同环境中进行步行。
机器人的尺寸要适中，既不能太大以限制机器人的移动能力，又不能太小以限制机器人携带和执行任务的能力。
四足步行机器人的结构设计要考虑机器人的材料选择。
机器人的各个零部件需要选择轻量、强度高、耐磨损的材料，以确保机器人在长时间使用过程中不会出现结构破损或零部件失效的情况。
常见的材料选择包括碳纤维复合材料、钛合金等。
四足步行机器人的结构设计要考虑机器人的关节设计。
机器人的关节部分是机器人进行步行和运动的关键部分，要确保关节的灵活度和可控性。
关节部分的设计要考虑到机器人的运动范围和力量传递的需求，要能够实现机器人在不同地形和环境中的步行和运动。
四足步行机器人的结构设计还包括机器人的传动系统和感知系统。
机器人的传动系统用于控制机器人的四条腿进行步行和运动，传动系统需要设计合理，能够提供足够的力量和控制精度。
机器人的感知系统用于感知环境和障碍物，为机器人的导航和避障提供支持，感知系统的设计需要结合机器人的结构和任务需求进行。
四足步行机器人的结构设计还要考虑机器人的电源和控制系统。
机器人需要稳定可靠的电源供给，以保证机器人在执行任务过程中不会因电量不足而停止工作。
机器人的控制系统需要能够对机器人的步行和运动进行精确控制，实现机器人的稳定行走和任务完成。
四足步行机器人的结构设计是一项复杂而关键的工作。
在设计过程中需要考虑机器人的外形和尺寸、材料选择、关节设计、传动系统和感知系统、电源和控制系统等多个方面。
通过合理的设计，可以实现机器人在不同环境和任务中的稳定步行和运动。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模仿动物四肢行走方式的机械装置，在近年来得到了广泛的关注和研究。
四足步行机器人的结构设计是其性能表现的关键，本文将针对四足步行机器人的结构设计进行分析和讨论。
一、四足步行机器人的基本结构四足步行机器人通常由机械结构、传动系统、传感器系统和控制系统四个部分组成。
1. 机械结构：四足步行机器人的机械结构是其最基本的组成部分，也是承载整个机器人重量和提供运动支撑的关键。
一般来说，四足步行机器人的机械结构应具备良好的稳定性、强度和刚度，以保证机器人在行走过程中能够稳定地支撑自身重量，并克服外部环境的摩擦力和阻力。
2. 传动系统：四足步行机器人的传动系统用于实现机器人四肢的运动控制，一般采用电机和液压缸等执行机构作为驱动装置，并通过传动装置将动力传递到机器人的四肢上。
传动系统的设计应保证机器人在行走过程中能够实现灵活的步态控制和高效的动力传递，以提高机器人的运动性能和适应性。
3. 传感器系统：四足步行机器人的传感器系统用于获取机器人周围环境的信息，并将其反馈到控制系统中进行处理和分析。
常用的传感器包括摄像头、激光雷达、惯性测量单元等，用于实现机器人的环境感知和自主导航能力。
4. 控制系统：四足步行机器人的控制系统用于实现对机器人运动和姿态的精确控制，一般包括运动控制、姿态控制和步态规划等功能。
控制系统的设计应保证机器人能够实现稳定、高效的步行运动，并具备一定的自主导航和应急反应能力。
二、四足步行机器人的结构设计要点1. 机械结构设计要点（1）结构设计要具备足够的稳定性和刚度，以支撑机器人的重量和提供稳定的运动平台。
（2）结构设计要符合机器人的运动特性和应用环境，以保证机器人在各种复杂地形下能够稳定行走。
（3）结构设计要考虑机器人的组装和维护便捷性，以提高机器人的可靠性和可维护性。
2. 传动系统设计要点（1）传动系统设计要具备高效的动力传递和快速的响应性能，以实现机器人的灵活运动控制。
四足步行机器人结构设计分析
四足步行机器人结构设计分析四足步行机器人是一种模拟动物四肢步行方式的机器人。
它具有良好的适地性和灵活性，可以应用于各种复杂环境中，例如救援、探索、农业等。
四足步行机器人的结构设计是实现其步行运动和完成任务的关键。
1. 机械结构设计：四足步行机器人的机械结构主要包括机身、四肢、关节和传动系统等部分。
机身的设计应考虑到重心的稳定性和机器人的整体刚性，一般采用轻质材料和合理的结构布局。
四肢的设计应具有足够的力量和灵活性，能够适应不同地形和姿势的需求。
关节的设计应具有足够的承载能力和运动范围，一般采用旋转关节和伸缩关节等。
传动系统的设计应考虑到传动效率和可靠性，一般采用电机驱动和齿轮传动等。
2. 控制系统设计：四足步行机器人的控制系统主要包括感知、决策和执行三个层次。
感知的设计应采用多种传感器，如摄像头、激光雷达、陀螺仪等，用于获取周围环境的信息。
决策的设计应基于感知信息和任务要求，通过算法和模型计算出合理的运动策略和路径规划。
执行的设计应将决策结果转化为相应的机器人动作，控制四肢的运动和保持平衡。
3. 动力系统设计：四足步行机器人的动力系统主要包括电源和驱动器。
电源的设计应提供稳定和持久的电能供应，一般采用电池或者燃料电池等。
驱动器的设计应根据机器人的重量和动作需求选择适当的电机和控制器，一般采用无刷直流电机和腿部驱动器等。
4. 结构分析：为了实现高效、稳定、灵活的步行运动，四足步行机器人的结构应进行结构分析。
通过有限元分析等工具，分析机器人在不同工况下的受力和变形情况，优化机械结构。
还应考虑到机器人的自重、荷载和动作过程中的冲击和振动等因素，进行合理设计和选材。
5. 运动学和动力学分析：为了保证步行机器人的运动稳定性和效率，需要进行运动学和动力学分析。
运动学分析可以确定机器人的运动轨迹和姿态，动力学分析可以计算出机器人的受力和力矩。
通过分析得到的结果，可以对机器人的运动控制和力量调节进行优化和改进。
四足机器人步态规划与平衡控制研究的开题报告
四足机器人步态规划与平衡控制研究的开题报告一、研究背景机器人越来越多地被应用于工业、服务、医疗等领域，并成为未来发展的重要方向。
四足机器人是一种具有优良行走能力和强劲载重能力的多功能机器人，适用于恶劣环境、灾难搜救、军事侦察等领域。
而四足机器人的步态规划和平衡控制是保证其高效运行和稳定运行的关键技术之一。
二、研究目的本研究旨在探讨四足机器人步态规划与平衡控制技术，通过建立四足机器人的运动模型和控制模型，研究和分析其步态规划和平衡控制算法，在实现四足机器人高效、稳定地运行上提供理论和技术支持。
三、研究内容（一）四足机器人运动模型的建立本研究将建立四足机器人的运动模型，包括其步态参数、步态周期、步幅、摆动角度等，以达到对四足机器人运动控制的准确描述，从而实现步态规划和平衡控制。
（二）四足机器人步态规划算法的研究本研究将针对四足机器人，通过对其运动模型的建立，研究和实现其步态规划算法。
针对四足机器人的特有问题和挑战，如足底压力分布和地形适应性，分析四足机器人行走中的动态特性和稳定性，优化步态算法的选取和调整。
（三）四足机器人平衡控制算法的研究本研究将研究四足机器人平衡控制的关键技术，基于四足机器人的运动模型和步态规划算法，探究四足机器人在行走过程中的平衡控制策略和方法，包括足底力矩控制、惯性力矩控制、姿态反馈控制等。
（四）建立仿真模型和实验验证本研究将通过软件仿真和实际物理实验两种方法，建立四足机器人的仿真模型和物理实验平台，验证本研究所提出的四足机器人步态规划与平衡控制技术。
四、研究意义（一）推动四足机器人技术的发展本研究将以四足机器人为研究对象，探讨其步态规划和平衡控制技术，有利于推动四足机器人技术的发展和应用。
掌握四足机器人的步态规划和平衡控制技术，有助于构建更加智能、高效、稳定的四足机器人系统。
（二）提高机器人行走能力研究四足机器人步态规划和平衡控制的关键技术，能够提高机器人行走的能力和稳定性，增强机器人的适应性和灵活性。
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附件 B：毕业设计（论文）开题报告1、课题的目的及意义1.1课题研究背景目前，机器人的移动主要是轮式、履带式、步行、爬行、蠕动等。
然而，地球上大多数的地面都是崎岖的，不能为传统的轮式或履带式到达，而自然界的很多动物却可以在这些地面行走自如、跨越障碍。
它们经历了自然界数百万年间的选择，已经进化出适应各种环境的生理特征，给了研究人员很大的启发。
步行是大多哺乳动物的移动方式，对环境有很强的适应性，可以灵活的进入相对狭小的空间，可以自由跨越障碍、上下台阶等等。
以此，研究步行机器人有着较强的实际意义。
现在的步行机器人的足数分别为单足、二足、四足、六足等等。
足的数目多时，机器人比较适合重载和慢速运动；二足或者四足机构的机构相对简单，更加灵活。
与二足相比，四足机器人的承载能力强、稳定性能更好，在抢险救灾、探险、娱乐及军事等多个领域有很好的应用前景，其研究工作也备受重视[1]。
2005 年，Boston Dynamics 公司首次公开了其历经十余载研究而成的仿生四足机器人Big Dog[2]，在互联网上引起了全球公众的热议。
Big Dog 灵活的机动性、强大的抗干扰能力以及优异的环境适应能力成为当今各国四足机器人研究的典型代表。
尽管如此，从生物进化的角度来说，四足动物的体型结构和运动方式产生了以载重-适应性和高速-灵活性两大功能异化的分支[3]。
Big Dog 则是环境适应能力和运动稳定性方面世界最高水平，然而，对高速运动方面的四足机器人却鲜见研究。
高速运动的哺乳动物（尤其是猎豹）以独特的骨骼结构、步态特征、高效的能量转化效率成了仿生四足机器人高速灵活性研究的新方向。
在DARPA 的M3 计划支持下4，Boston Dynamics 公司和MIT 仿生机器人实验室均进行了仿猎豹式机器人的研究，并推出了两款样机。
尤其Boston Dynamics 公司的机器人还一举打破了足式机器人奔跑的纪录，达46km/h，使仿猎豹机器人成为新的研究热点。
1.2四足机器人研究现状1.2.1国外研究现状早在1899 年，Muybridge 最早借助影像设备，进行了有关家猫、狗、骆驼和马等动物的高速运动研究。
然而之后的一个世纪人们对四足机器人的研究都仅仅停留在静稳定步态行走的水平上。
从早期的GE 四足电控步行车[5]（图1.1）到具有脊柱环节的BISAM 机器人[6]（图1.2），这些机器人在任何时刻都可在支撑腿的支撑作用下保持静态平衡，而摆动腿则移动至新的落足点进行支撑腿与摆动腿的转换，并继续保持稳定平衡状态图 1.1 GE 四足电控步行车图 2.2 BISAM 四足机器人上世纪80 年代，Raibert 等人首次将SLIP 模型［7,8］应用于足式机器人研究，开发出了一系列具有直线伸缩式的腿部结构的单足、双足、四足机器人，也第一次实现了机器人的动态步行运动［9,10］。
如图1.3所示，Raibert 率先研制出以1m/s 速度前进的动步行单足液动机器人［11］。
该机器人由一条可直线运动的腿和髋关节组成，基于同样的控制原理，Railbert 和他的团队研制了径向无约束的三维跳跃奔跑机器人［12］。
图 1.3 Raibert 研制的2D 和3D 跳跃机器人在单腿跳跃机器人运动控制的推动下，Railbert 进行了双足和四足机器人动步行的研究。
1986年MIT-Leg ［13］和MIT 四足机器人［14］问世（如图1.4）。
Railbert扩展了原有单腿弹跳机器人步态控制策略，利用虚拟腿的方法将其应用于四足机器人系统中，并实现了四足运动的三种步态即trot、pace（同侧腿）和bound 步态［15］。
图 1.4 四足动步行机器人2000年，加拿大McGill 大学的Martin Buehler 等人设计了腿部带有线性弹簧的四足机器人Scout II[16,17]，如图1.5。
该机器人以实现高速稳定运动为目标，将系统结构形式简化为每条腿由一个主动驱动关节和一个由直线弹簧连接的被动驱动关节组成。
围绕Scout II 系列机器人，Poulakakis 等人进行了大量的有关平面被动奔跑模型的研究，探讨了模型的被动稳定性和弹跳高度、前进速度、俯仰角度等机体姿态与腿部着地角度的关系，建立了以腿部着地角度和髋关节力矩为控制参量的奔跑控制方法[18-20]。
图 1.5 Scout II 机器人在众多四足机器人样机中，美国Boston Dynamics公司2005年推出的Big Dog四足机器人以其优异的环境适性、卓越的抗干扰特性和强劲的负载能力代表了当今仿生机器人研究的最高水平，令同时期的四足机器人难以匹敌，如图1.6。
2010年DARPA 启动LS3( Legged Squad Support System)计划，进一步开展极端环境下四足机器人稳定行走研究图 1.6 Big Dog 四足机器人为了获得更高的运动速度，研究人员进行了一系列大胆而又创新的仿生结构与控制方法研究。
2011 年，美国HRL 实验室开展了面向高速运动所需的仿猎豹后腿研究，利用气动与电动混合驱动的形式，引入双作用肌肉、肌腱等多种新的设计思路，研制了一款仿猎豹后腿样机，如图1.7，并进行了摆腿与蹬踏实验图 1.7 HRL 实验室的仿猎豹后腿在四足机器人高速运动研究方面，Boston Dynamics 公司和MIT 仿生机器人实验室是典型代表。
由Boston Dynamics公司研制的猎豹型四足机器人以46km/h 的奔跑速度创下了足式机器人的奔跑记录。
如图1.8[21]，该机器人根据猎豹的生理与运动特性设计了脊柱关节并简化了腿部结构，在奔跑中该机器人可以像动物一样通过弯曲脊柱来增加步幅和速度。
与Boston Dynamics公司原理上的仿生设计不同，MIT 仿生机器人实验室则更多地关注于形态学仿生设计。
相似的骨骼肌肉结构，甚至还设计了头部和尾部来实现在高速运动下的转向，如图 1.9 所示[22]。
图 1.8 Boston Dynamics 的猎豹机器人图 1.9 MIT 的猎豹机器人1.2.2国内研究现状我国四足机器人研究相对国外起步较晚，随着科学技术的发展，国家对机器人技术的资金及人力投入，经过几十年地不懈努力取得了大量的研究成果。
到目前为止，中科院沈阳自动化研究所、清华大学、华中科技大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学等高校及研究所对四足机器人进行了研究。
在研究者的不断专研下，成功研制出一系列四足机器人样机。
2004 年，清华大学成功研制出模仿哺乳动物运动控制的四足机器人Biosbot[23]。
该机器人重5.7Kg，总体尺寸为400mm×320mm×300mm，如图1.10 所示，采用伺服电机驱动，每条腿具有3 个自由度，在足端安装有位置传感器。
Biosbot 机器人采用中枢模式发生器（CPG）控制系统，实现了机器人Walking （慢走）、Trot（对角小跑）两种步态之间的转换，对复杂的地形具有较强的适应能，能够完成10度坡度上下坡行走、跨越20mm的障碍物，最大的运动速度可达240 mm / s。
胡昶等人利用形状记忆合金新型材料作为执行元件，通过控制通、断电来控制四足机器人的运动[24]。
图 1.10 Biosbot 四足机器人上海交通大学用数年时间开发了JTUWM 系列四足机器人，先后研制了全方位小支撑仿哺乳动物四足机器人JTUWM-II [25]，动态步行四足机器人JTUWM-III [26]。
在JTUWM-II 机器人研究中，提出了使机器人实际控制的重心沿多折线行走的转弯步态。
JTUWM-III 机器人利用了JTUWM-II 对角步态研究成果，仿四足动物腿部结构设计，总重量为37.5Kg，外形尺寸为810mm× 750mm× 300m，如图1.11 所示。
该机器人每条腿具有3 个关节，每个关节通过电机驱动，并在足端安装了测力传感器以实现反馈控制。
JTUWM-III 机体重心较高，适合于动态行走，具有较高的运动稳定性，但其最大运动速度为55.6mm/s，速度仍然是机器人运动的一大制约因素。
图 1.11 上海交通大学JTUWM-III 机器人哈尔滨工业大学在现有移动机器人结构形式研究基础上，设计了一种轮足混合式机器人HIT-HYBTOR [27]。
该机器人采用轮－腿复合式结构，每条腿具有3 个自由度，足端安装有独立驱动轮，如图1.12 所示。
它结合了轮式机器人高速运动及足式机器人环境适应性的优点，运动方式可根据外界环境的变化而变化。
图 1.12 HIT-HYBTOR 机器人2004年，华中科技大学研制了“4+2”多足机器人[28]，长1240mm，宽920mm，高550mm，如图1.13 所示。
该机器人在关节腿外形基础上结合了缩放式机构运动解耦的优点，充分利用了小腿的运动空间，确保了腿－臂互换功能的实现。
当遇到复杂的地形时，该机器人可以运用六条腿进行稳定步态行走，当有工作任务时，机器人的两条腿可以变成两条操作臂进行作业。
机器人“ MiniQuad ”[29]是华中科技大学研发的可以实现可容错及可重构的另一款机器人。
图 1.13 MiniQuad 四足机器人在国家“ 863”项目资助下，南京航空航天大学研制了仿壁虎四足机器人，根据壁虎的行走分析，规划了对角步态及三角步态两种不同运动步态。
北京汉库实验室设计了四足爬行机器人BIO-12 ，该机器人选用高强度、刚性材料，结构设计巧妙，采用静步态方式，能够实现平地前进、后退、转弯。
山东大学成功研制出我国第一款液压驱动四足机器人[30]，该机器人能够实现walk 、trot、pace三种步态的运动。
中科院合肥智能机械研究所研制了通过模糊控制和CPG 控制器控制的四足机器人TIM1 ，该机器人采用电机驱动，能够实现平面上静态行走。
图 1.14 仿壁虎四足机器人图 1.15 BIO-12 机器人1.3 四足机器人关键问题综述四足机器人的驱动方式多种多样，有静电肌肉驱动、直线电机驱动、气压或者液压驱动、舵机驱动、步进电机驱动等。
驱动的选择应该针对设计的要求。
现有的四足机器人多采用了仿生的思路，但是由于驱动器以及动作原理的差别，各种四足机器人也形态各异。
因此，现在研究主要其中在驱动器的选择、腿部构型的确定、腿部节段的选择、步态仿真等[ 31-33]。
1.3 目前足式机器人的腿部结构1.3.1开环关节连杆机构在早期的步行机器人的研究中，一般是借鉴了仿生学，模仿动物的腿部结构来进行设计的。
这种结构一般是关节式的连杆机构。
图 1.16 开环关节连杆机构如图1.16所示为一个具有3 自由度的开环连杆机构。
该机构有髋关节和膝关节，大小腿组成。
髋关节具有两个自由度，膝关节具有一个自由度。