两栖仿生机器人
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图为CPG的网络拓扑结构和游泳行走 每个振荡器的输出行为。身体关节应用 单一链的双边耦合振荡器。每个肢体都 有单一的振荡器。肢体振荡器是通过双 边耦合相互关联的，一对前肢和后肢是 局部连接到脊椎的相应的振荡器。1振荡 器是一个驱动头，2–5振荡器带动躯干， 6–8尾，和9–12机器人的四肢。每个振 荡器都是振幅控制的相位振荡器。
受两栖类动物的启发, 人们对既能适应陆地和近海滩涂的 多变地形, 又能适应复杂水环境的两栖机器人。
自然 界中具有良好两栖适应性的蟹、龟、蛙、鳄鱼、企鹅、 蝾螈等动物为两栖机器人设计提供了生物原型。
根据运动方式不同, 目前的两栖机器人大致可以 分为两类
腿式两栖机器人
蛇形两栖机器人
1998年至今, 美国东北大 学海洋科学中心基于龙虾和 小龙虾的神经控制研究成果 相继开发了3代机器龙虾潜 在应用是在有海浪和海流的 浅水区域进行自主排雷作业 和侦探任务.机器龙虾采用8 条三自由度的腿推进, 每条 腿采用以镍钛诺合金为材料 的人工肌肉为驱动器, 并采 用神经元电路的控制器来实 现机器龙虾的各种行为。
人比蛇形两栖机器人具有更好的实际环境适应能力.
应用范围和维护：当腿式机器人内部出现故障时, 往往需要整体拆装来查找故障原因, 不利于维护,蛇 形两栖机器人由于其特有的细长体结构, 可以在狭
3
小空间内自由活动, 且采用模块化设计，便于维护
设计两栖机器人要解决的问题
历1程)w水e中l陆c已o两m经栖e获t复o得u合了s推e精t进h细e系s的e统肌P建o体w模结e.r构P生o和物in巧t体te妙在m的亿pla神万te经年s,控的N制e进w来化 与环Co境n相ten适t 应de,s两ign栖, 1机0器ye人ar要s 具ex有pe像rie两nc栖e动物一样的灵活 性和适应性, 那么其运动学和动力学模型必定与常规机器 人有较大差别。系统建模时, 应将仿生原型的形态参数和 运动参数与实际机电系统的物理约束相结合, 在满足实际 应用需求的基础上尽量简化推进模型, 实现机构的可控性。
两栖机器人未来要解决的问题
5)信息感知与融合. 两栖动物能在水陆环境自由地活动, 一身定信we程息lc度,o并m上将e在t多o于u种其s信e具t息h有e进s丰e行富P融o的w合感e,r官P对o来应in感t采te知取m外的pla界运te环动s,境模N及e态w自做 出相Co应n的ten判t 断de和sig决n,策1,0对ye运ar动s 参ex数pe做rie出nc调e整. 同样, 为了 实现两栖机器人自主或半自主控制, 机器人必须具备一些 基本的功能, 如温度监测、障碍物探测、水中深度测量; 为了进一步实现智能控制, 还应具有速度、倾角、位置、 障碍物距离等信息的探测功能。
和 荡 别θi和幅器控度有制ri 是一相状个应i 是态的X正位变身常移量体数后表单，的示元振输的和荡出四相器量肢位间，，和的该作振离值为荡合用设器器来定的由控点振制发幅ij机送决v器i给定和人每，R。个相i 每确电位个定动偏输其机差出固的代量有P表Dx频振控i分率
两栖仿生机器人
内容简介
两栖机器人的研究背景 两栖仿生机器人分类
两栖机器人设计要点 蝾螈机器人原理
两栖动物作为最原始的陆生脊椎动物, 是脊椎动物进化史上 由水生到陆生的过渡类型 , 既有从鱼类祖先继承下来的适应 水生生活的性状, 又有适应陆地生活的新性状.在地球上, 除了 格陵兰岛以外, 其它任何地区都有两栖动物, 因此具有很强的 环境适应能力。
3）侧向移动从头部开始, 身体部分顺次接地、抬 起, 完成前进运动, 身体和地面只有很少的接触点. 在沙地环境中运行时, 滑动摩擦阻力小, 因而运动 效率高, 是一种很好的适应沙漠环境的运动形式。
4) 直线运动靠腹部和地面的摩擦力进行驱动, 部 分点与点之间有相对运动, 适于笨重的蛇类运动.
东京工业大学研制了一种两 栖蛇形机器人ACM-R5 , 它不 仅能在陆地爬行, 还能在水中游 动。它由一系列关节组成, 每个 关节有两个自由度, 为了使关节 防水, 每个关节都由伸缩膜覆盖, 关节连接处用O 型圈密封,
四肢单元有3个关节，有两个 可以旋转，每个单元有三个自 由度，于是就有三个电机 四 肢的状态，状态1：游泳 阶段或肢体的摆动阶段。状态 2：初步行走状态。状态3：重 力展开肢体。状态5：爬行开 始阶段。状态7：摆动的开始 或结束。
蝾螈机器人的控制
蝾螈机器人是由非线性耦合振荡器网络 （CPG）驱动。
龙虾作为一种在海底生活了数百万年的生物, 已经进化出了一套完美的系统来 进行感知、搜索、运动控制和湍流处理.布鲁克林大学的神经生物学家针对龙虾 在海洋湍流环境下具有锐的嗅觉功能这一特点构建了自主水下机器人:探索龙虾 的嗅觉跟踪机理及应用.
英国巴斯大学开发了 一。 对螃蟹爬行姿态、步态和爪子 爬行跨度进行研究，通过改变步 幅长度能够改变行走速度，就像 野生螃蟹一样灵活自如。这款螃 蟹机器人基于螃蟹的身体结构特 征设计，行走时与螃蟹十分相似。
四肢的设计来源于真实的蝾螈， 肢体的脚下是一个橡胶球，有良 好的摩擦性能，适用于各种表面。 肢体的内部侧，有一个磁体。当 肢体被向后折叠，该磁体由另一 个磁体刚性地固定在本体的侧面。 其结果是在游泳时四肢处于折叠 位置，两者之间的力足够高，以 保持肢体在折叠位置。只要肢开 始转动，在行走期间两者之间的 距离增加，它们的相互作用会减 小。
腿式和蛇形机器人各有其优缺点:
1)两栖运动能力：传统 的腿式机器人必须改进 腿部机构的机械设计和 运动方式;蛇形两栖机器 人每个关节至少应有两 个自由度, 这就增加了物 理实现上的难度.
1
实际环境适应能力：蛇形机器人实际环境中的泥
2
泞、荒草、树枝等不确定因素可能使被动轮的作用
降低, 甚至失效, 严重影其运动能力.腿式两栖机器
水雷对于海军来讲无疑是一种巨大的威胁. 由于浅水区水雷数量大、传 统扫雷车无法作业、乱流和泡沫影响探测等原因,水雷探测在这种区域变得 更加困难.
蛇的典型运动方式
1)蜿蜒运动 借助身体侧面接触凸凹不平的地面 所产生的力前进, 身体各部分形成相似的S形 运动轨迹, 是最普通、最高效的一种运动方式。
2)伸缩运动 身体收缩成S形, 前部前伸, 后部收缩, 循环向前运动, 类似手风琴的收缩与伸张当运动空 间狭小或者地面摩擦系数不满足蜿蜒运动要求时采 用伸缩运动, 但运动效率低;
方向的摩擦系数要小于垂直方 向的摩擦系数, 采用被动轮可满 足机器蛇对于摩擦系数的要求, 实现蜿蜒运动; 另一方面, 水蛇 之所以能在水中游动, 也是由于 轴向和纵向水阻力存在差异, 虽 然ACM-R5 的细长体设计本身 能满足水阻力差异, 但加上桨之 后可以增大阻力差, 提高游动效 率.
中国科学院沈阳自动化研究 所机器人学国家重点实验室， 研发一种新型水陆两栖蛇形机 器人。该机器人由9 个具有密 封设计的万向运动单元组成， 保证了样机在陆地和水中均能 灵活运动。基于简化的蛇形曲 线得到水陆两栖蛇形机器人的 基本二维运动步态即蜿蜒运动。 对两个垂直平面上，即水平面 和竖直面上基本步态进行复合， 由基于启发式思想的三维步态 生成方法，得到包括侧向蜿蜒 等运动的水陆两栖蛇形机器人 的多种陆地步态和水下步态， 其中S 形翻滚运动和螺旋翻滚 运动为蛇形机器人的两种新型 步态。
两栖机器人未来要解决的问题
3)两栖复合推进机构的运动控制与 优化. 两栖动物之所以具有卓越的 运动能力, 不仅在于它们具有灵巧 的身体结构, 更重要的是其能够根 据周边环境、自身状态以及运动要 求等, 产生各种运动模态下最优的 控制参数, 使各个身体机构完美地 协调和配合, 因此, 必须在两栖机 器人系统模型的基础上, 探索有效 且容易实现的运动控制和优化方法, 如能产生节律运动的CPG 等方法, 实现两栖机器人直行推进、上升下 潜、转弯、避障等运动模态的控制, 并通过在线参数调整克服两栖环境 诸多干扰和不确定因素等对机器人 运动的不利影响.
尺寸：A = 9.5 cm, B = 4.7 cm, C =5.8 cm。
为了提高推力和游动速度。增加了一个被 动的，由塑料制成的尾鳍，长度为25厘米。 相比一代四肢可以向后折叠。
主体元件是完全独立的，每个人都有自己 的电源，电机，电机控制器和变速箱，并且 是单独的防水而不需要外部包络。所有身体 单元的旋转轴线对齐，这意味着机器人只能 使横向的摆动。但是在连接处可以做一些垂 直弯曲。
两栖机器人未来要解决的问题
的2推)w两e进l栖c方o复m式合e有t推o很u进多s机e种t构h,e其设se运计P动与ow原实e理现rP各.o机in不t器t相e人m同在p,la且陆te各地s,具和Ne优水w缺中 点,C如on轮te式nt推de进s结ign构, 1简0单ye、ar控s 制ex方pe便rie,但nc地e 形适应能力差; 腿式行走虽有较好的地形适应性, 结构和控制却相对复杂; 拍动方式在水中效率高, 但不能应用于陆地移动. 考虑到 机器人空间大小、运动控制的复杂程度以及稳定性等因 素, 在设计两栖机器人推进机构时, 应尽量避免在水陆环 境中分别使用两套不同的推进机构, 而应该采用适用于 水、陆两种环境的复合推进机构, 通过采用复合机构的不 同运动形式和控制方法实现水中和陆地推进.
ACM-R5采用模块化设计, 所有关节具有相同的结构, 并通过CAN 总线 通信, 这种模块化的设计不仅节约了设计和加工成本, 而且当有关节出现 故障时,只需用另一个关节替换故障关节即可, 大大方便了机器人的维护. 到目前为止,
ACM-R5的每个关节安装了6 个采用了特殊设计的推进机构, 称之为 鳍,兼有被动轮和桨的作 用, 机器蛇在地面进行侧面波状 运动时, 机器蛇和地面的摩擦系 数要有方向性, 即运动路线切线
两栖机器人活动范围广, 运动模态多, 所需的能量消耗 也很大，电池容量应该既能充分满足运动需求, 又不大幅 增加能耗负担和机械设计难度。 两栖机器人在水下活动时通过电缆和水面中继通讯, 中 继通过无线方式和控制中心通讯，水下通信技术有待突 破。
蝾螈机器人
瑞士洛桑联邦理工学院和波尔 多大学的研究人员开发了既可在 陆地爬行又可在水中游弋的两栖 机器人“蝾螈”Ⅱ。全长约0.9 米，由9节黑黄相间的塑料组成， “蝾螈”将机械、生物进化和神 经生物学相结合，集游泳、爬行 和走路的功能于一身。
作为两栖类动物，蝾螈非常类似于地球上第一个陆地栖息的脊椎动物。研究 人员首先采用电脑模拟像七鳃鳗这样的动物的脊锥，然后给其肢翼加上行走功 能。之后，根据蝾螈的身体构造仿制出一根长长的脊锥，并在机器人上安置人 工神经元，这些人工神经元完全模拟脊椎动物的脊锥神经元，可对来回移动起 关键作用。
蝾螈机器人的机械结构
两栖机器人未来要解决的问题
6)原型系统设计与开发. 设计两栖机器人, 要解决防水 问种题:w机e, l目构co前密m,封e两t和o栖u包s和裹e水t密h下e封s机e. P设器o计人we两采rP栖用o机的int器防te人水m方原pla式型te主系s,要统Ne有时w两, 应尽Co量n采ten用t 机de构sig密n,封1的0 y方ea式rs, 或ex以pe机rie构nc密e封为主。
两栖机器人未来要解决的问题
4)水陆运动模式自主切换机制.：两栖机器人活动时,要 求完其全we运变lc动化om模,而e式t且o频u要繁s不e切t停h换e地s.e当适P环应ow境新e变的rP化环oin时境t t,.e步 当m态 采pla要 用te在复s,一合Ne瞬推w间进 机构Co时n,te步nt态de的s变ign化, 1意0味ye着ar从s 一ex组pe控rie制nc参e数切换到另一组 参数, 但是如果直接切换控制参数, 有可能引起机器人运 动机构的剧烈振荡, 破坏机器人的稳定性, 因此, 要有中 间控制参数, 保证步态切换平稳进行,机器人从某一运动 模态快速、平滑地切换到另一运动模态. 但是, 由于步态 切换时运动机构所处的状态并不确定, 中间参数不能预先 设定, 因此要求机器人的控制方法能在线自动产生中间参 数.
受两栖类动物的启发, 人们对既能适应陆地和近海滩涂的 多变地形, 又能适应复杂水环境的两栖机器人。
自然 界中具有良好两栖适应性的蟹、龟、蛙、鳄鱼、企鹅、 蝾螈等动物为两栖机器人设计提供了生物原型。
根据运动方式不同, 目前的两栖机器人大致可以 分为两类
腿式两栖机器人
蛇形两栖机器人
1998年至今, 美国东北大 学海洋科学中心基于龙虾和 小龙虾的神经控制研究成果 相继开发了3代机器龙虾潜 在应用是在有海浪和海流的 浅水区域进行自主排雷作业 和侦探任务.机器龙虾采用8 条三自由度的腿推进, 每条 腿采用以镍钛诺合金为材料 的人工肌肉为驱动器, 并采 用神经元电路的控制器来实 现机器龙虾的各种行为。
人比蛇形两栖机器人具有更好的实际环境适应能力.
应用范围和维护：当腿式机器人内部出现故障时, 往往需要整体拆装来查找故障原因, 不利于维护,蛇 形两栖机器人由于其特有的细长体结构, 可以在狭
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小空间内自由活动, 且采用模块化设计，便于维护
设计两栖机器人要解决的问题
历1程)w水e中l陆c已o两m经栖e获t复o得u合了s推e精t进h细e系s的e统肌P建o体w模结e.r构P生o和物in巧t体te妙在m的亿pla神万te经年s,控的N制e进w来化 与环Co境n相ten适t 应de,s两ign栖, 1机0器ye人ar要s 具ex有pe像rie两nc栖e动物一样的灵活 性和适应性, 那么其运动学和动力学模型必定与常规机器 人有较大差别。系统建模时, 应将仿生原型的形态参数和 运动参数与实际机电系统的物理约束相结合, 在满足实际 应用需求的基础上尽量简化推进模型, 实现机构的可控性。
两栖机器人未来要解决的问题
5)信息感知与融合. 两栖动物能在水陆环境自由地活动, 一身定信we程息lc度,o并m上将e在t多o于u种其s信e具t息h有e进s丰e行富P融o的w合感e,r官P对o来应in感t采te知取m外的pla界运te环动s,境模N及e态w自做 出相Co应n的ten判t 断de和sig决n,策1,0对ye运ar动s 参ex数pe做rie出nc调e整. 同样, 为了 实现两栖机器人自主或半自主控制, 机器人必须具备一些 基本的功能, 如温度监测、障碍物探测、水中深度测量; 为了进一步实现智能控制, 还应具有速度、倾角、位置、 障碍物距离等信息的探测功能。
和 荡 别θi和幅器控度有制ri 是一相状个应i 是态的X正位变身常移量体数后表单，的示元振输的和荡出四相器量肢位间，，和的该作振离值为荡合用设器器来定的由控点振制发幅ij机送决v器i给定和人每，R。个相i 每确电位个定动偏输其机差出固的代量有P表Dx频振控i分率
两栖仿生机器人
内容简介
两栖机器人的研究背景 两栖仿生机器人分类
两栖机器人设计要点 蝾螈机器人原理
两栖动物作为最原始的陆生脊椎动物, 是脊椎动物进化史上 由水生到陆生的过渡类型 , 既有从鱼类祖先继承下来的适应 水生生活的性状, 又有适应陆地生活的新性状.在地球上, 除了 格陵兰岛以外, 其它任何地区都有两栖动物, 因此具有很强的 环境适应能力。
3）侧向移动从头部开始, 身体部分顺次接地、抬 起, 完成前进运动, 身体和地面只有很少的接触点. 在沙地环境中运行时, 滑动摩擦阻力小, 因而运动 效率高, 是一种很好的适应沙漠环境的运动形式。
4) 直线运动靠腹部和地面的摩擦力进行驱动, 部 分点与点之间有相对运动, 适于笨重的蛇类运动.
东京工业大学研制了一种两 栖蛇形机器人ACM-R5 , 它不 仅能在陆地爬行, 还能在水中游 动。它由一系列关节组成, 每个 关节有两个自由度, 为了使关节 防水, 每个关节都由伸缩膜覆盖, 关节连接处用O 型圈密封,
四肢单元有3个关节，有两个 可以旋转，每个单元有三个自 由度，于是就有三个电机 四 肢的状态，状态1：游泳 阶段或肢体的摆动阶段。状态 2：初步行走状态。状态3：重 力展开肢体。状态5：爬行开 始阶段。状态7：摆动的开始 或结束。
蝾螈机器人的控制
蝾螈机器人是由非线性耦合振荡器网络 （CPG）驱动。
龙虾作为一种在海底生活了数百万年的生物, 已经进化出了一套完美的系统来 进行感知、搜索、运动控制和湍流处理.布鲁克林大学的神经生物学家针对龙虾 在海洋湍流环境下具有锐的嗅觉功能这一特点构建了自主水下机器人:探索龙虾 的嗅觉跟踪机理及应用.
英国巴斯大学开发了 一。 对螃蟹爬行姿态、步态和爪子 爬行跨度进行研究，通过改变步 幅长度能够改变行走速度，就像 野生螃蟹一样灵活自如。这款螃 蟹机器人基于螃蟹的身体结构特 征设计，行走时与螃蟹十分相似。
四肢的设计来源于真实的蝾螈， 肢体的脚下是一个橡胶球，有良 好的摩擦性能，适用于各种表面。 肢体的内部侧，有一个磁体。当 肢体被向后折叠，该磁体由另一 个磁体刚性地固定在本体的侧面。 其结果是在游泳时四肢处于折叠 位置，两者之间的力足够高，以 保持肢体在折叠位置。只要肢开 始转动，在行走期间两者之间的 距离增加，它们的相互作用会减 小。
腿式和蛇形机器人各有其优缺点:
1)两栖运动能力：传统 的腿式机器人必须改进 腿部机构的机械设计和 运动方式;蛇形两栖机器 人每个关节至少应有两 个自由度, 这就增加了物 理实现上的难度.
1
实际环境适应能力：蛇形机器人实际环境中的泥
2
泞、荒草、树枝等不确定因素可能使被动轮的作用
降低, 甚至失效, 严重影其运动能力.腿式两栖机器
水雷对于海军来讲无疑是一种巨大的威胁. 由于浅水区水雷数量大、传 统扫雷车无法作业、乱流和泡沫影响探测等原因,水雷探测在这种区域变得 更加困难.
蛇的典型运动方式
1)蜿蜒运动 借助身体侧面接触凸凹不平的地面 所产生的力前进, 身体各部分形成相似的S形 运动轨迹, 是最普通、最高效的一种运动方式。
2)伸缩运动 身体收缩成S形, 前部前伸, 后部收缩, 循环向前运动, 类似手风琴的收缩与伸张当运动空 间狭小或者地面摩擦系数不满足蜿蜒运动要求时采 用伸缩运动, 但运动效率低;
方向的摩擦系数要小于垂直方 向的摩擦系数, 采用被动轮可满 足机器蛇对于摩擦系数的要求, 实现蜿蜒运动; 另一方面, 水蛇 之所以能在水中游动, 也是由于 轴向和纵向水阻力存在差异, 虽 然ACM-R5 的细长体设计本身 能满足水阻力差异, 但加上桨之 后可以增大阻力差, 提高游动效 率.
中国科学院沈阳自动化研究 所机器人学国家重点实验室， 研发一种新型水陆两栖蛇形机 器人。该机器人由9 个具有密 封设计的万向运动单元组成， 保证了样机在陆地和水中均能 灵活运动。基于简化的蛇形曲 线得到水陆两栖蛇形机器人的 基本二维运动步态即蜿蜒运动。 对两个垂直平面上，即水平面 和竖直面上基本步态进行复合， 由基于启发式思想的三维步态 生成方法，得到包括侧向蜿蜒 等运动的水陆两栖蛇形机器人 的多种陆地步态和水下步态， 其中S 形翻滚运动和螺旋翻滚 运动为蛇形机器人的两种新型 步态。
两栖机器人未来要解决的问题
3)两栖复合推进机构的运动控制与 优化. 两栖动物之所以具有卓越的 运动能力, 不仅在于它们具有灵巧 的身体结构, 更重要的是其能够根 据周边环境、自身状态以及运动要 求等, 产生各种运动模态下最优的 控制参数, 使各个身体机构完美地 协调和配合, 因此, 必须在两栖机 器人系统模型的基础上, 探索有效 且容易实现的运动控制和优化方法, 如能产生节律运动的CPG 等方法, 实现两栖机器人直行推进、上升下 潜、转弯、避障等运动模态的控制, 并通过在线参数调整克服两栖环境 诸多干扰和不确定因素等对机器人 运动的不利影响.
尺寸：A = 9.5 cm, B = 4.7 cm, C =5.8 cm。
为了提高推力和游动速度。增加了一个被 动的，由塑料制成的尾鳍，长度为25厘米。 相比一代四肢可以向后折叠。
主体元件是完全独立的，每个人都有自己 的电源，电机，电机控制器和变速箱，并且 是单独的防水而不需要外部包络。所有身体 单元的旋转轴线对齐，这意味着机器人只能 使横向的摆动。但是在连接处可以做一些垂 直弯曲。
两栖机器人未来要解决的问题
的2推)w两e进l栖c方o复m式合e有t推o很u进多s机e种t构h,e其设se运计P动与ow原实e理现rP各.o机in不t器t相e人m同在p,la且陆te各地s,具和Ne优水w缺中 点,C如on轮te式nt推de进s结ign构, 1简0单ye、ar控s 制ex方pe便rie,但nc地e 形适应能力差; 腿式行走虽有较好的地形适应性, 结构和控制却相对复杂; 拍动方式在水中效率高, 但不能应用于陆地移动. 考虑到 机器人空间大小、运动控制的复杂程度以及稳定性等因 素, 在设计两栖机器人推进机构时, 应尽量避免在水陆环 境中分别使用两套不同的推进机构, 而应该采用适用于 水、陆两种环境的复合推进机构, 通过采用复合机构的不 同运动形式和控制方法实现水中和陆地推进.
ACM-R5采用模块化设计, 所有关节具有相同的结构, 并通过CAN 总线 通信, 这种模块化的设计不仅节约了设计和加工成本, 而且当有关节出现 故障时,只需用另一个关节替换故障关节即可, 大大方便了机器人的维护. 到目前为止,
ACM-R5的每个关节安装了6 个采用了特殊设计的推进机构, 称之为 鳍,兼有被动轮和桨的作 用, 机器蛇在地面进行侧面波状 运动时, 机器蛇和地面的摩擦系 数要有方向性, 即运动路线切线
两栖机器人活动范围广, 运动模态多, 所需的能量消耗 也很大，电池容量应该既能充分满足运动需求, 又不大幅 增加能耗负担和机械设计难度。 两栖机器人在水下活动时通过电缆和水面中继通讯, 中 继通过无线方式和控制中心通讯，水下通信技术有待突 破。
蝾螈机器人
瑞士洛桑联邦理工学院和波尔 多大学的研究人员开发了既可在 陆地爬行又可在水中游弋的两栖 机器人“蝾螈”Ⅱ。全长约0.9 米，由9节黑黄相间的塑料组成， “蝾螈”将机械、生物进化和神 经生物学相结合，集游泳、爬行 和走路的功能于一身。
作为两栖类动物，蝾螈非常类似于地球上第一个陆地栖息的脊椎动物。研究 人员首先采用电脑模拟像七鳃鳗这样的动物的脊锥，然后给其肢翼加上行走功 能。之后，根据蝾螈的身体构造仿制出一根长长的脊锥，并在机器人上安置人 工神经元，这些人工神经元完全模拟脊椎动物的脊锥神经元，可对来回移动起 关键作用。
蝾螈机器人的机械结构
两栖机器人未来要解决的问题
6)原型系统设计与开发. 设计两栖机器人, 要解决防水 问种题:w机e, l目构co前密m,封e两t和o栖u包s和裹e水t密h下e封s机e. P设器o计人we两采rP栖用o机的int器防te人水m方原pla式型te主系s,要统Ne有时w两, 应尽Co量n采ten用t 机de构sig密n,封1的0 y方ea式rs, 或ex以pe机rie构nc密e封为主。
两栖机器人未来要解决的问题
4)水陆运动模式自主切换机制.：两栖机器人活动时,要 求完其全we运变lc动化om模,而e式t且o频u要繁s不e切t停h换e地s.e当适P环应ow境新e变的rP化环oin时境t t,.e步 当m态 采pla要 用te在复s,一合Ne瞬推w间进 机构Co时n,te步nt态de的s变ign化, 1意0味ye着ar从s 一ex组pe控rie制nc参e数切换到另一组 参数, 但是如果直接切换控制参数, 有可能引起机器人运 动机构的剧烈振荡, 破坏机器人的稳定性, 因此, 要有中 间控制参数, 保证步态切换平稳进行,机器人从某一运动 模态快速、平滑地切换到另一运动模态. 但是, 由于步态 切换时运动机构所处的状态并不确定, 中间参数不能预先 设定, 因此要求机器人的控制方法能在线自动产生中间参 数.