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国外研究动态1990年,美国卡内基-梅隆大学研制出用于外星探测的六足步行机器人AMBLER。该机器人由一台32位的处理机来规划系统运动路线、控制运动和监视系统的状态,所用传感器包括激光测距扫描仪、彩色摄像机、惯性基准装置和触觉传感器。50796
1993年,美国卡内基-梅隆大学开发出有缆的八足步行机器人DANTE,用于对南极的埃里伯斯火山进行了考察,其改进型DANTE-II也在实际中得到了应用。1994年,DANTE-II对距离安克雷奇145 km的斯伯火山进行了考察,传回了各种数据及图像。图1.1就是美国的某大学开发的的仿生形螳螂机器人，这种机器人是仿生机器人中的先进代表，但是它的体积过于大。图1.2是MIT开发的的仿生形昆虫机器人，这个机器人是在MIT 1989研制的Genghis仿昆虫有腿机器人的基础上发展的。它采用只有两张邮票大小的新型Z80控制板作为控制元件。
日本对多足步行机的研究从20世纪80年代开始,并不断进行着技术创新,随着计算机和控制技术的发展,其机械结构由复杂到简单,其功能由单一功能到组合功能,并已研究出各种类型的步行机。主要有四足步行机、爬壁机器人、腿轮分离型步行机器人和手脚统一型步行机器人。
1994年,日本电气通信大学的木村浩(Hiroshi Kimura)等研制成功四足步行机器人Patrush-II，。该机器人用两个微处理机控制,采用直流伺服电机驱动,每个关节安装了一个光电码盘,每只脚安装了两个微开关,采用基于神经振荡子模型CPG的控制策略,能够实现不规则地面的自适应动态步行,显示了生物激励控制对未知的不规则地面有自适应能力的特点。
国内研究动态
我国机器人研究始于上世纪70年代。1991年,上海交通大学马培荪等研制出JTUWM系列四足步行机器人。JTUWM-III是模仿马等四足哺乳动物的腿外形制成,每条腿有3个自由度,由直流伺服电机分别驱动。该机器人采用计算机模拟电路两级分布式控制系统, 关于对角步态行走,脚底装有PVDF测力传感器,利用人工神经网络和模糊算法相结合,采用力和位置混合控制,实现了四足步行机器人JTUWM-III的慢速动态行走,极限步速为1.7 km/h。
2000年,他们对第一代形状记忆合金SMA驱动的微型六足机器人进行改进,开发出具有全方位运动能力的微型双三足步行机器人MDTWR。其第一代的每条腿只有2个自由度,无法实现机器人的转向,平均行走速度为1 mm/s。将机体的主体部分进行改进设计,由上下两层相互平行的三叉支架组成,将六足改进为双三足,论文网引入身体转动关节,采用新型的组合偏动SMA驱动器,使新一代的微型双三足步行机器人MDTWR具有全方位运动能力。
2003年哈尔滨工程大学的孟庆鑫、袁鹏等进行了两栖仿生机器蟹的研究,从两栖仿生机器蟹的方案设计到控制框架构建,研究了多足步行机的单足周期运动规律,提出适合于两栖仿生机器蟹的单足运动路线规划方法,并从仿生学角度研究了周期性节律性的多足步行运动的控制问题,建立了生成周期运动的神经振荡子模型。