国外研究现状自1877年开始Muybridge科学家用连续摄影方式研究动物的运动步态可看做人类研究足式仿生机器人的开端。在上个世界的六十年代，国外已经对四足仿生机器人进行研究。随着各种科学的发展，四足仿生机器人技术越来越完善，得到了丰富结果。四足机器人的研究历史可分为早期和现代两个阶段[3]。42356

     (1)早期阶段：基于机械和液压传动控制

       先锋研究四足机器人是美国，又达到了世界上最高技术水平。1893年，L.A.RYGG 设计的机器马(Mechanical horse)[6]，被认为最早对四足机器人进行研究有文献记载，如图1.1所示。美国科学家 Shijgley（1960年）和 Baldwin（1966年）都制造了一种基于凸轮 - 连杆机构的机动步行车[7]。1968年，美国科学家Ralph Mosher设计开发四足步行车“Walking Truck”[3],虽然需要人工通过手臂和脚操纵相应的液压控制开关系统来进行驾驶，但是仍然被视为四足机器人发展的关键成果，论文网

  (2)现代阶段：基于电子计算机技术控制

        这一阶段和早期阶段最大不同之处是运用了微型计算机来控制机器人，让机器人能自主行动。近几十年来，电子技术及计算机技术迅速发展，具有高精确度，处理速度快，可靠性强，节能等优点，因而它接替了液压控制系统，有效地进行控制机器人的运动。

        日本东京工业大学是这一阶段研究最有系统的。该大学从80年代开始研究，经过20多年制造成功了3个系列，12款四足机器人，发表相关论文有170多篇；典型是：1976 年，东京工业大学广濑福岛实验室研制了出了KUMO-I 机器人 (图 1.3)，被称为世界上第一台真正自主行走的四足机器人; 随后该大学研制了 PV-II（图1.4），是世界上的第一台可实现上下爬行楼梯的四足机器人。接着是 TITAN 四足机器人系列顺序出生，软硬件，结构和性能越来越完善具有多种运动状态选择,如今共有12款，最新是 TITAN-XI，应用于野外探测和排雷任务， 其中最具有代表意义的就是较新TITAN-VIII（图1.5）；另外还设计了两款NINJA-I 和 NINJA-II 爬壁系列机器人，可实现壁面全方位移动[7,8]。

 日本电气通信大学研制了进十几年来最有创新性，突破性的成果就是通过采用神经振荡子模型 CPG(Central Pattern Generator) 控制[4]策略。典型产为 Patrush 系列和 Tekken系列机器人[9,10]。 Patrush 系列包括 Patrush-I 和 Patrush-II（图1.6） 两款四足机器人。Tekken 系列有 Tekken-I ，Tekken-II ，Tekken-III 和 Tekken-IV 四款四足机器人，具备了上面所述的 CPG 控制系统。其中，Tekken-II (图1.7) 的每一条腿有三个自由度，另外还有一个被动关节，装被了陀螺仪、倾角计和触觉传感器等仪器，可以实现爬行，对角小跑，同侧跑和奔跑等多种运动步态，比较平稳地在复杂地形上行走。

德国的 Dillmann 等科学家在 1996年开始研究[3]，到 1998年研制成功 BISAM 放生哺乳动物的四足步行机器人[9]（图1.8）。BISAM 的外形很接近四足哺乳动物，每一条腿有三个主动关节和一个被动关节，装备了微处理器，控制器，立体摄像头，电源等设备。运动过程中，立体摄影头会识别出障物，将信息送给控制系统，从而机器人可以改变运动模式，实现壁障。该机器人也采用了普遍的三级控制系统，其中每一条腿有单片机控制，各条腿之间的协调用 PC104 控制，再通过外部 PC 实现人机交互。

     2005年，美国的 Boston Dynamics 公司 ，Foster-Miller 公司，Jet Propulsion 实验室以及 Harvard 大学共同研制了一款非常著名的四足机器人 – BIGDOG [10],如图1.9所示。BIGDOG 的研制开始于单腿到双腿，最后到四腿的演化过程。它不但外形很像一只猎犬，而且腿部结构也最像仿生动物的四足机器人。该机器人身高 0.76m，长 0.93m，重 110kg，行走速度达到 6.4km/h, 能负载154千克重量，爬 35°的斜坡。它可以在多种复杂地形上，通过传感器对环境进行探测，识别出地形变化，从而调整自己步伐，适应地形自如行走。每一条腿有三个主动关节，另加一弹性关节取吸震作用。BIGDOG 的最有特色点在于具有很好的平衡能力，故在收到比较大的侧面冲击力时，内部处理器立刻运算并发出命令，腿部结构就实现一系列动作使得机器人仍然能保持平衡状态而不翻到。BIGDOG 项目由美国国防部高级研究计划著资助， 目的是需要制造出一款在战场上可以远程运送子弹，食品，药品和其他物品。2006年，Boston Dynamics 发言，已对 BIGDOG 机器人进行深入研究，目标是使该机器人可以实现走，跑，爬行等步态运动， 提高各种性能。2008年，该公司释放了一段录像证明，BIGDOG 机器人可以穿越结冰面，被侧踹之后恢复平衡。但是，BIGDOG 机器人的缺点是噪音比较大，使用汽油发动机，需要带着一个大油箱，可靠性比较低。虽然如此，BIGDOG仍然被称为当时最先进的四足机器人。