仿生四足机器人的研究从1985年开始,多所大学通过不断的努力和更加深入地研究,取得了突破性的进展,这些大学当中就有哈尔滨理工大学和国防科技大学的科研成绩最为突出。哈尔滨工业大学自1985年以来一直在研究四足步行机器人,至今已成功开发出三种模式。1988年,哈尔滨工业大学研制除了HIT-1四足步行机器人,具有5组且每组2个自由度的HIT-1四足步行机器人,重达100公斤,1。2米高,整体是由直流电机驱动,是静态的行走方式。具有6组且每组2个自由度HIT-2,机器人的髓关节和腿结构使用平行四边形结构。具有6组且每组2个自由度HIT-3,活动关节的运动需要两个直流电机cross-structure,同时实现1组自由度,腿结构使用圆柱形结构。HIT-2实现动态和静态步态行走,完成上下移动,前后,上斜坡和一系列的步骤和行动,当然这些机器人的研制过程都在国家“863”计划和自然科学基金的大力支持下完成。80881
国防科技大学从1988年到95年,成功开发了平6度仿生四足机器人KDW-I,空间运动KDW-II和KDW-III。KDW-III下肢有12个自由度;最大一步距离40厘米,4秒的速度/步骤;可以实现向前/向后、上/下步骤静态/动态行走和回转运动[12]。2000年11月29日,和发展第一仿人仿生四足步行机器人“先锋”,高1。4米,重达20公斤,可以实现向前/向后,左/右,左/右转和手臂摆动之前和之后的各种基本步态,走两步每秒的频率,可以是静态,静态步行走路。从地面只能静态行走,能够快速而方便地动态行走;从只在已知环境中走到一个小偏差,不确定的环境中行走,实现关键技术突破。2003年1月命名BRH-1人形机器人的北京理工学院通过国家“863”项目团队的认可。机器人身高1。58米,体重76公斤,有32个自由度,可以走1公里每小时,跨0。33米。接受专家认为,机器人在系统集成、步态规划和控制系统方面取得了重大突破。“BHR-1”仿人机器人已经能够实现机器人的2002年4月9日清华大学仿生四足机器人THBIP-I原型的开发。THBIP-I有32个自由度,使用一个独特的传动结构,电缆的成功实现连续、稳定地行走,上下不断的行走,以及水,太极、点头等动作。地面4。2米/分钟的速度,一步的距离0。35米,整个阶梯高度75毫米,20秒/一步跨越的速度。论文网
仿生四足仿生四足机器人的意义
机器人是现代科学技术发展的必然产物,因为人们总是试图让机器取代人类的繁重劳动,而人类发明了各种各样的机器。机器和其他东西的发展,随着法律的发展,从低到高,机器发展的最高形式必须是机器人。机器人发展的最高目标是创造一个机器人,就像人类可以行走和工作一样,也就是人形机器人。因为它具有良好的环境适应性,在不平坦的道路上的优良品质和在空间上的障碍更加突出,所以相关问题成为研究热点。拟人化机器人的发展始于1960年代,在短短几十年里,开发工作正在迅速发展。摘要行走机器人的发展是一个重要的因素。目前,机器人的运动主要包括轮、履带、爬行、蠕动和散步。对轮式和履带移动机器人的研究主要集中在自主运动控制上,如避障路径规划。这两个机器人太依赖于周围的环境,应用的范围是有限的。爬行、蠕动机器人主要用于管道操作,具有良好的静态和动态稳定,但速度很低。普通的行走机器人有脚,4英尺,6英尺等等。自然事实,仿生学和力学分析表明,仿生四足步行机器人具有良好的适应性,由于其规模相对较小的非结构化环境,和步行机器人的避障很强有许多优势。小巧的手机质量,特别吸引眼球。首先,支持的道路,两足步行机器人的要求非常低,理论上只需要分散、孤立的支持点,你可以选择最好的机器人通过支持点,得到最好的移动性能。轮子的移动机器人通常需要一个连续的、坚硬的支撑路,因为道路上的可怜的支撑,它只能被动地适应。其次,在障碍面前,仿生四足步行机器人可以跨越障碍用自己的腿,甚至跳障碍,轮式移动机器人只能滚动轮的半径大小的障碍。机器人力学计算表明,步行机器人的能量消耗通常低于车轮和履带的消耗。走路是人类的基本能力,两足行走技术的发展将促进动力假肢的发展,可以解决病人的麻痹和小儿麻痹症患者行走问题,康复医学做出贡献。对仿生四足运动动力学的深入研究,也使我们对人类活动的本质有了更深的认识,并有助于生物医学工程和运动科学的发展。与传统的轮式机器人相比,仿生四足机器人最具挑战性的问题之一是,它们的单仿生四足行走和行走使仿生四足行走机器人难以保持良好的稳定性。因此,它使机器人的稳定性和步态规划研究更加深入。