四足仿生移动机器人结构设计
四足仿生移动机器人结构设计
河工大毕业设计说明书作者：学号：系：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化题目：四足仿生移动机器人结构设计指导者：张副教授评阅者：2013年 5月 29日目次1 概述 ................................................. 错误!未定义书签。
1.1 绪论............................................ 错误!未定义书签。
1.2 国内外研究现状及关键技术........................ 错误!未定义书签。
1.3 本课题主要研究内容.............................. 错误!未定义书签。
2 四足仿生移动机器人的结构设计原则及要求 ................ 错误!未定义书签。
2.1 四足仿生移动机器人的总体方案确定................ 错误!未定义书签。
2.2 机器人机械结构及传动设计........................ 错误!未定义书签。
3 电机的确定 ........................................... 错误!未定义书签。
3.1 各关节最大负载转矩计算.......................... 错误!未定义书签。
3.2 机器人驱动方案的对比分析及选择.................. 错误!未定义书签。
3.3 驱动电机的选择.................................. 错误!未定义书签。
4. 带传动设计 ........................................... 错误!未定义书签。
4.1 各参数设计及计算................................ 错误!未定义书签。
4.2 带型选择及带轮设计.............................. 错误!未定义书签。
《2024年具有串并混联结构腿的四足机器人设计》范文
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，四足机器人因其卓越的稳定性和灵活性，逐渐在众多领域展现出巨大的应用潜力。
为了进一步增强四足机器人的运动性能和适应能力，本文提出了一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计。
该设计通过综合串联和并联结构的优势，旨在实现更高效、更灵活的移动方式。
二、四足机器人总体设计1. 机械结构本四足机器人采用模块化设计，主要由机身、四条腿以及控制系统等部分组成。
机身负责承载和控制核心部件，四条腿则采用串并混联结构，以实现更好的运动性能。
2. 串并混联结构腿的设计每条腿由串联结构和并联结构混合组成。
串联结构负责实现腿部的直线运动，而并联结构则提供额外的支撑和稳定性。
这种设计使得四足机器人在行走过程中能够更好地应对复杂地形。
三、串联部分设计串联部分主要由大腿、小腿和足部组成。
大腿和小腿采用轻质高强度的材料制成，以减轻整体重量并提高运动速度。
足部设计为可调节的形状，以适应不同地形。
四、并联部分设计并联部分主要起到支撑和稳定作用。
通过多个液压缸或电机驱动的连杆机构，实现腿部在不同方向上的微调，从而提高机器人的稳定性和灵活性。
此外，并联部分还可以帮助四足机器人在行走过程中更好地应对冲击和振动。
五、控制系统设计控制系统是四足机器人的核心部分，负责实现各种运动控制和协调。
采用高性能的微处理器和传感器，实现对机器人运动的实时监测和控制。
通过预设的算法和程序，使四足机器人能够自主完成各种复杂的运动任务。
六、仿真与实验验证为验证设计的可行性和性能，我们进行了仿真和实验验证。
通过在仿真环境中模拟四足机器人的运动过程，分析其运动性能和稳定性。
同时，在实验过程中对四足机器人进行实际测试，以验证其在不同地形和环境下的运动能力和适应性。
七、结论本文提出了一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计，通过综合串联和并联结构的优势，实现了更高效、更灵活的移动方式。
经过仿真和实验验证，该设计在运动性能和稳定性方面表现出色，具有广泛的应用前景。
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。
具有脊柱的四足仿生机器人的结构设计
具有脊柱的四足仿生机器人的结构设计上海交通大学王贱人摘要机器人在军事、星球表面探测、核工业等方面有着非常广阔的应用前景。
目前研究的多足仿生步行机器人，从总体上看，其机动性还不足够好，对环境的适应性不够，越障能力也较弱。
通过对以猎豹等为代表的高敏捷性、能进行快速运动的动物运动机理及越障过程的深入研究可以发现，这些动物在快速运动中利用了腰肌的力量与腿部动作的配合，提升了跑跳与越障能力。
为了利用机体变化与腿结构运动的协调，提升仿生机器人的跳越及越障能力，本文设计了一种具有可变机体的新型四足仿生机器人构型。
本文首先介绍了四足仿生机器人国内外研究现状，然后跟据猎豹的骨骼结构，建立了具有脊柱的四足仿生机器人模型，设计了关节驱动专用储能单元，该储能单元可以通过控制电磁离合器来实现机器人的正常行走与跳跃功能。
在此基础上，通过对该类机器人建立运动学模型，对其正运动学及逆运动学问题进行了详细研究。
在正运动学分析中，针对运动方程组中包含多冗余驱动角度，而求解冗余驱动角度十分困难的问题，本文提出了一种降维解法，通过将运动方程组的一个方程转为约束方程，对运动方程组的其余方程采用迭代运算以求满足约束的解，可以有效的求出冗余驱动角。
该降维解法可以有效地解决冗余驱动机器人机构运动分析中，方程求解困难的典型问题，为解决同类问题提供了参考。
然后，本文对机器人进行了跳跃步态的规划，利用图解法先在CAD等绘图软件中测量出各腿立足点及机体质心的位置，然后用逆运动学公式求出各腿关节角，建立各关节驱动函数，导入ADAMS中进行运动学仿真分析。
通过ADAMS仿真分析，得到各个关节角与关节驱动储能单元的关系，并绘制相应的关系曲线图，为以后的控制系统提供理论依据。
关键词：四足仿生机器人；可变机体；储能单元；降维解法；ADAMS仿真第一章绪论1.1 引言机器人已经在很多方面获得成功应用，特别是机器人能够代替人类在一些非结构性环境中作业，在军事、星球表面探测、核工业等方面有着非常广阔的应用前景。
可实现跳跃功能的四足机器人单腿结构设计与运动建模分析
3、增强四足机器人的环境适应性：针对不同的地形和障碍物，研究如何调整 机器人的单腿结构和控制策略，使其能够适应各种复杂环境。
参考内容
在科技日新月异的今天，机器人的发展不仅体现在双足行走、人脸识别、语言 处理等复杂功能上，更在仿生学领域展现出了极大的潜力。其中，四足仿生机 器人以其灵活的步态和强大的适应能力，成为了机器人研究的一个重要方向。 本次演示将重点探讨四足仿生机器人单腿系统的设计、构造和控制。
2、材料选择
四足仿生机器人单腿系统的材料选择对于机器人的性能至关重要。考虑到强度、 重量和耐用性，通常会选择铝合金、碳纤维等轻质高强度材料。此外，为了提 高机器人的适应性和灵活性，还可以考虑使用弹性材料作为关键部件。
二、四足仿生机器人单腿系统的 构造
四足仿生机器人单腿系统的构造需要精确计算和控制，以确保机器人的稳定性 和灵活性。下面我们将详细介绍单腿系统的各部分构造。
跳跃功能分析
实现跳跃功能的关键在于合理的能量储备和高效的能量释放。在四足机器人的 单腿结构中，可以通过以下方法实现跳跃功能：
1、能量储备：在机器人单腿的某一部位设置一个弹性装置，如弹簧或橡胶， 当机器人行走时，该装置储存能量。
2、能量释放：当机器人需要跳跃时，通过控制系统触发弹性装置释放能量， 从而推动机器人跳跃。
2、控制方法
控制方法主要分为模拟控制和数字控制两种。模拟控制是通过模拟电路来实现 对单腿系统的控制；数字控制则是通过计算机程序来实现对单腿系统的控制。 数字控制具有更高的灵活性和精度，因此在实际应用中得到了广泛的应用。
总之，四足仿生机器人单腿系统是实现机器人灵活性和稳定性的关键部分。通 过合理的设计、构造和控制方法，可以有效地提高机器人的性能和使用价值。 随着科技的不断进步，相信未来的四足仿生机器人将会更加智能、高效、灵活 和耐用，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
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。
四足机器人设计报告
四足机器人设计报告摘要：本文介绍了四足机器人（walking dog）的设计过程，其中包括控制系统软硬件的设计、传感器的应用以及机器人步态的规划。
一、本体设计：walking dog的单腿设置髋关节和踝关节两自由度，能在一个平面内自由运动（见图1.1）。
采用舵机作为机器人的关节驱动器，其单腿结构图见（图1.2）。
为了便于步态规划，设计上下肢L1、L2长均为65mm。
四肢间用铝合金框架连接，完成后照片见（图1.3）。
walking dog 的每只脚底均有一个光电传感器，能有效检测脚底环境的变化。
walking dog的头部为一个舵机，携带光电反射式传感器，能探测前方180度75cm内的障碍物。
图1.1 四足机器人模型图1.2 单腿结构图1.3：完成后照片二、控制系统设计为了使机器人能灵活地搭载各种传感器以及实现不同的步态，将底层驱动单元与上层步态算法平台分开。
因为walking dog的各关节均为舵机，特设计了16路舵机驱动器作为底层驱动单元，用来驱动机器人全身各关节。
并设计了上层算法平台，将各关节参数通过UART 实时地发送到底层驱动单元。
图2.1为系统框图。
图2.1：系统框图1、底层驱动单元设计图2.2给出了舵机的工作原理框图，电动机驱动减速齿轮组,并带动一个线性的电位器作位置检测,控制电路将反馈电压与输入的控制脉冲信号作比较,产生偏差并驱动直流电动机正向或反向转动,使齿轮组的输出位置与期望值相符。
图2.2：舵机工作原理框图针对舵机这一特性，设计底层驱动器的系统结构图见图2.3。
Mage8的16位定时器分时产生16次定时中断，中断子程序产生移位脉冲，通过4N25光偶隔离输入到移位寄存器，实现各路PWM信号高电平部分的分时产生。
图2.4为定时产生脉冲的中断处理流程，图2.5例举了产生4路PWM信号的波形图。
实际电路原理图见附录1。
图2.3：16路舵机驱动器结构图图2.4：定时中断服务流程 图2.5：产生4路PWM 的波形信号2、算法平台的设计步态机器人要求对各个关节实施快速准确的位置控制，因此对控制系统提出了比较高的要求：1、具有大量数据存储能力用来存储大量的步态数据。
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（Quadruped robot）是一种仿生机器人，模仿了动物四肢行走的方式，通过四腿的徐徐移动来达到行走目的。
四足步行机器人结构设计分析是研究四足步行机器人工作原理及构造特点，解析其机械结构、电子元器件和控制系统等实现机器人行走的关键技术。
四足步行机器人主要由机身、机器人四肢和电机等组成。
机身是机器人的本体，由结构支撑体系和强度支撑体系两大重要部分组成。
结构支撑体系包括上底板和下底板，下底板是由高强度材料制成的厚板，用来承受机器人重量，上底板是安装控制器的支撑板。
强度支撑体系包括机器人底板、上盖板和侧壁，这些板件也是由高强度材料制成，用于支撑机器人的四肢。
四足步行机器人的四肢由机械臂、扭矩电机、连杆、支撑杆等组成。
机械臂是连接机身和地面的重要部分，通过机械臂的摆动来操纵机器人行走。
扭矩电机是机器人四肢的驱动器，是机器人运动的核心部件。
通过扭矩电机带动连杆转动，从而推动机器人四肢运动。
连杆和支撑杆则是连接扭矩电机和机械臂的重要部件，用于维持机械臂和地面之间的距离和角度。
四足步行机器人的电子元器件四足步行机器人的电子元器件主要包括控制器、传感器、电机驱动器等。
控制器是机器人运动的“大脑”，负责机器人的行走轨迹规划和控制。
传感器是检测机器人运动状态的重要组成部分，可以通过传感器获取机器人的位置、角度和速度等信息。
电机驱动器则负责将电力转化为动力，从而驱动机器人四肢运动。
四足步行机器人控制系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件包括电源和控制器等；软件主要包括运动控制算法和运动规划算法等。
运动控制算法主要是通过控制器来控制机器人的姿态和运动，使机器人能够按照设定的行走路线行走。
运动规划算法主要是根据环境和处理器能力，规划出机器人的行走路径，并为机器人提供合适的控制策略，使其能够平稳、高效地行走。
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运动原理，实现步行功能的机器人系统。
它具有重要的工程应用价值，可以应用于紧急救援、探险勘测、军事侦察等领域。
而其结构设计是保证机器人顺利实现步行功能的关键。
本文将对四足步行机器人结构设计进行详细分析。
1.四足步行机器人的结构设计原理四足步行机器人的结构设计原理主要来源于仿生学和机械工程学。
在仿生学方面，研究人员通过对动物四肢运动原理的深入研究，发现了动物在运动中所具备的平衡性、适应性以及高效性等特点。
这些特点对于机器人的设计具有借鉴意义，可以帮助机器人在不同的环境中实现稳定的步行功能。
四足步行机器人的结构设计主要包括机身结构、关节结构和传动结构三个方面。
首先是机身结构。
四足步行机器人的机身结构通常采用轻质高强度材料制成，以保证机器人在运动过程中具备足够的稳定性和承载能力。
在机身结构设计中，研究人员通常会根据机器人的具体应用需求，确定机身的长度、宽度和高度等参数，并在此基础上进行结构强度分析和优化设计。
其次是关节结构。
四足步行机器人的关节结构通常采用多自由度结构设计，以提高机器人在运动过程中的灵活性和适应性。
在关节结构设计中，研究人员通常会考虑到机器人的步态模式、关节角度限制等因素，并采用柔性传感器、电机控制等技术手段，实现机器人步行功能的顺利实现。
在进行四足步行机器人结构设计时，研究人员通常会采用一系列优化方法，以提高机器人的性能和适应性。
首先是多学科综合设计方法。
在进行四足步行机器人结构设计时，研究人员通常会汇集机械工程学、控制工程学等多个学科的知识，进行综合设计和分析。
通过多学科综合设计方法，研究人员可以充分发挥各学科的优势，最大限度地提高机器人的性能和适应性。
其次是多目标优化设计方法。
在进行四足步行机器人结构设计时，研究人员通常会考虑到机器人的多个性能指标，如稳定性、效率、可靠性等。
通过多目标优化设计方法，研究人员可以找到一组最优解，从而实现不同性能指标之间的平衡，并最终提高机器人的综合性能。
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，通过模仿动物的行走方式来实现稳定的步行动作。
它的结构设计对于机器人的步行稳定性、载重能力和适应性具有重要影响。
下面将从机械
结构、动力系统和控制系统三个方面对四足步行机器人的结构设计进行分析。
首先是机械结构。
四足步行机器人的机械结构包括机器人的身体结构和四肢结构。
机
器人的身体结构通常采用一个类似于动物的骨架结构，它由中央主体和四条相连的肢体组成。
这种结构能够提供足够的稳定性和承重能力，同时使机器人能够适应不同的地形和环境。
四肢结构通常采用类似于动物的骨骼结构，它由骨骼和关节组成，能够提供足够的力
量和灵活性，使机器人能够进行步行和奔跑等动作。
其次是动力系统。
四足步行机器人的动力系统是机器人进行步行动作的动力来源。
它
通常由电动机、传动机构和电源组成。
电动机负责提供足够的动力，传动机构负责将电动
机的转动传递到机器人的肢体上，电源负责提供电能。
动力系统的设计需要考虑机器人的
载重能力、速度和电池寿命等因素，确保机器人能够稳定地进行步行动作。
最后是控制系统。
四足步行机器人的控制系统是机器人进行步行动作的核心部分。
它
通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器负责感知环境和机器人的状态，控制器负责
根据传感器的反馈信息制定步行动作的策略，执行器负责执行控制器制定的动作。
控制系
统的设计需要考虑机器人的稳定性、动作的平滑性和机器人与环境的交互等因素，确保机
器人能够稳定地进行步行动作。
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足行走姿态的机器人，它可以在不平整的地面上行走，具有较强的适应性和稳定性。
在现代工业和科研领域，四足步行机器人已经得到了广泛的应用，例如在救援、勘探、农业等领域中发挥了重要作用。
在本文中，将对四足步行机器人的结构设计进行分析，并探讨其优缺点以及未来的发展方向。
四足步行机器人的结构设计主要包括机械结构、传感器系统、控制系统等部分。
在机械结构方面，四足步行机器人通常由四条腿和一台中央控制单元组成。
每条腿包括关节、连杆、驱动器和传感器等部件，通过这些部件的组合运动，机器人可以实现步行运动。
传感器系统用于感知外部环境，包括摄像头、红外线传感器、激光雷达等，这些传感器可以帮助机器人感知地形、障碍物、距离等信息。
控制系统则负责对机器人的运动进行控制，包括路径规划、动作规划、稳定控制等功能。
四足步行机器人的结构设计需要考虑多个方面的因素，例如稳定性、速度、能耗等。
稳定性是四足步行机器人设计的重要指标之一。
机器人在不规则地形上行走时，需要保持稳定性，以防止翻倒或失去平衡。
为此，机器人的机械结构需要具有较强的承载能力和稳定性。
速度是衡量机器人性能的重要指标之一。
四足步行机器人需要具有足够的行走速度，以适应各种应用场景。
能耗也是需要考虑的重要因素，机器人需要在有限的能源条件下完成任务，因此需要设计高效的机械结构和控制系统。
在目前的四足步行机器人中，存在一些不足之处。
现有的机器人在不规则地形上的适应性还不够理想，例如在爬坡、穿越障碍物等场景下存在一定的困难。
机器人的能耗问题仍然是一个挑战，尤其是在长时间工作或远程任务中，机器人需要具有更长的续航能力。
目前机器人的智能化水平还有待提高，例如在路径规划、环境感知等方面需要更加灵活和智能。
为了解决上述问题，未来的四足步行机器人可以从以下几个方面进行改进。
可以通过优化机械结构和材料，提高机器人的稳定性和承载能力。
例如可以采用轻量化材料，提高机器人的运动速度和续航能力。
四足机器人结构设计】
四足机器人结构设计1. 引言四足机器人是一种模仿动物四肢行走的机器人，广泛应用于许多领域，如救援、探险和工业等。
在设计四足机器人的过程中，合理的结构设计是非常关键的，它直接影响机器人的动力学性能和运动能力。
本文将讨论四足机器人结构设计的几个重要方面。
2. 结构设计考虑因素在设计四足机器人的结构时，有以下几个关键因素需要考虑：•模仿动物行走方式：四足机器人的行走方式通常是模仿动物的行走方式，如犬、猫、马等。
因此，结构设计需要考虑模仿动物的骨骼结构和关节运动范围。
•动力学性能：四足机器人的结构设计需要满足机器人行走时的动力学要求，包括机器人的稳定性、荷载能力和速度等。
•环境适应性：四足机器人通常需要在各种复杂环境中工作，如不平坦地面、楼梯等。
因此，结构设计需要考虑机器人在各种环境中的适应性。
•能耗和效率：四足机器人的结构设计还需考虑机器人的能耗和运动效率，以提高机器人的续航能力和工作效率。
3. 结构设计要点3.1 骨骼结构四足机器人的骨骼结构应尽可能模仿动物的骨骼结构，以保证机器人的稳定性和运动灵活性。
骨骼结构通常由主要骨骼和连接部件组成。
主要骨骼应具有足够的刚度和强度，以承受机器人的重量和外部荷载。
连接部件通常采用可调节的关节连接，以实现关节的灵活运动。
3.2 关节设计关节是四足机器人的关键部件之一，它决定了机器人的运动范围和灵活性。
关节设计需要考虑关节的轴向和转动范围，以及关节的耐用性和可调节性。
关节通常使用电机驱动，以实现机器人的运动。
3.3 动力传输系统四足机器人的动力传输系统应能够将电机产生的动力传输到各个关节和驱动轮，以实现机器人的运动。
动力传输系统通常由传动装置和连接杆件组成，传动装置可以是齿轮传动、链传动或带传动等。
3.4 脚部设计四足机器人的脚部设计很重要，它直接影响机器人的稳定性和地面适应性。
脚部结构通常包括足底、足面和足跟等部分，足底应具有良好的附着力和缓冲能力，足面应具有良好的摩擦力和抓握力，足跟应具有稳定性和弹性。
四足步行机器人行走机构设计毕业设计
四足步行机器人行走机构设计毕业设计篇一：四足步行机器人腿的机构设计毕业论文毕业设计（论文）四足步行机器人腿的机构设计学生姓名：学号：所在系部：专业班级：指导教师：日期：摘要本文介绍了国内外四足步行机器人的发展状况和三维制图软件SolidWorks的应用，着重分析了设计思想并对行走方式进行了设计并在此软件基础上四足步行机器人腿进行了绘制，对已绘制的零部件进行了装配和三维展示。
展示了SolidWorks强大的三维制图和分析功能。
同时结合模仿四足动物形态展示出了本次设计。
对设计的四足行走机器人腿进行了详细的分析与总结得出了该机构的优缺点。
本文对四足机器人腿的单腿结构分析比较详细，并结合三维进行理性的理解。
关键词：SolidWorks；足步行机器人腿AbstractIn this paper, fouth inside and outside the two-legged walking robot and the development of three-dimensional mapping of the application of SolidWorks software, focused on an analysis of designconcepts and approach to the design of walking and (原文来自：小草范文网:四足步行机器人行走机构设计毕业设计)the basis of this software quadruped walking robot legs have been drawn on components have been drawn to the assembly and three-dimensional display. SolidWorks demonstrated a strong three-dimensional mapping and analysis functions. At the same time, combined with four-legged animal patterns to imitate the design show. The design of four-legged walking robot legs to carry out a detailed analysis and arrive at a summary of the advantages and disadvantages of the institution. In this paper, four single-legged robot more detailed structural analysis, combined with a rational understanding of three-dimensional.Keywords: SolidWorks; four-legged walking robot 目录摘要 ................................................ ................................................... . (I)Abstract .......................................... ................................................... (II)1 绪论 ................................................ ................................................... .. (1)1.1 步行机器人的概述 ................................................ .. (1)1.2 步行机器人研发现状 ................................................ . (1)1.3 存在的问题 ................................................ .. (5)2 四足机器人腿的研究 ................................................ .. (6)2.1 腿的对比分析 ................................................ . (6)2.1.1 开环关节连杆机构 ................................................ (6)2.1.2 闭环平面四杆机构 ................................................ . (9)2.2 腿的设计 ................................................ (11)2.2.1 腿的机构分析 ................................................ (12)2.2.2 支撑与摆动组合协调控制器 ................................................ . (18)2.3 单条腿尺寸优化 ................................................ . (21)2.3.1 数学建模 ................................................ .. (21)2.3.2 运动特征的分析 ................................................ .. (23)2.4 机器人腿足端的轨迹和运动分析 ................................................ . (24)2.4.1 机器人腿足端的轨迹分析 ................................................ .. (24)2.4.2 机器人腿足端的运动分析 ................................................ .. (27)3 机体设计................................................. ................................................... . (30)3.1 机体设计 ................................................ (30)3.1.1 机体外壳设计 ................................................ (30)3.1.2 传动系统设计 ................................................ (31)3.2 利用Solid Works进行腿及整个机构辅助设计 (35)4 结论 ................................................ ................................................... (36)4.1 论文完成的主要工作 ................................................ .. (36)4.2 总结 ................................................ ................................................... .. 36参考文献 ................................................ ................................................... .. (37)致谢 ................................................ ................................................... (39)1 绪论1.1 步行机器人的概述机器人相关的研发和应用现如今早已变成每个国家的重要科研项目之一，通过运用机器人来代替人们的某些危险工作或者帮助残疾人完成自己所不能完成的事情。
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被广泛应用于军事、野外勘测等领域，模仿动物动作，具有较强的适应性和移动性能。
结构设计是机器人性能的重要因素，因此，如何设计出合理的机器人结构，提高其在实际应用中的稳定性与可靠性是一个重要的课题。
本文将重点分析四足步行机器人的结构设计问题。
四足步行机器人是基于仿生学原理的设计结构，利用电机、传感器、控制器等电器设备，模仿象、马、狗等动物的步态，通过肢体的伸展与抬起，将身体向前推进，实现机器人的移动。
四足步行机器人的结构主要由以下四个部分组成：（1）机械组成部分：主要包括运动引擎、机械臂、传动齿轮等。
（2）运动控制部分：由电路板、控制卡、脚踏传感器、固定器件等组成。
（3）能量供应部分：包括电池、太阳能板、发电机等。
（4）数据处理部分：由传感器、行车记录仪、计算机等组成。
四足步行机器人的运动需要进行复杂的步态控制。
在步态控制中，肢体的抬起和放下以及肢体长度的调节需要进行精确的控制。
目前，常用的步态控制方式主要有以下几种：1. 开环控制开环控制是最简单的一种步态控制结构，它需要预先设置好机器人的步态动作，然后通过运动控制器控制伺服电机的开关状态，实现机器人的前进、退后、转弯等动作。
但是，开环控制无法根据不同地形条件对肢体长度进行精确的调节，因此在实际应用中存在一定的局限性。
闭环控制采用传感器对四足步行机器人各部分的运动进行实时监测，并将监测结果传输到控制器中进行比较和分析。
根据运动状态的变化，控制器将发出指令对机器人进行相应的控制。
闭环控制能够根据不同地形和环境条件，对肢体的运动进行精确的调节。
3. 模糊控制模糊控制是一种基于模糊逻辑运算的控制方法，通过对控制系统的输入和输出进行中心化的数学运算，得到一组模糊规则，使机器人能够根据不同的环境和任务进行自适应的运动控制。
模糊控制适用于较为复杂的环境和任务条件下的步态控制。
四足步行机器人的步态控制需要通过上述步态控制方式进行有效的结构设计和优化，以提高机器人在实际应用中的稳定性和可靠性。
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生物四足动物行走方式的机器人。
其结构设计包括机械结构设计和控制系统设计两个方面。
下面将对四足步行机器人的结构设计进行分析。
机械结构设计是四足步行机器人的基础，包括机器人的骨架结构、运动机构、传动机构和外貌设计等方面。
机器人的骨架结构是机器人整体结构的基础，它需要具有足够的刚度和强度，以承受机器人运动时的各种力和负载。
骨架结构通常采用铝合金或碳纤维等轻质材料制造，以减少机器人的自重。
机器人的运动机构是实现机器人行走和转向的关键部件。
常见的运动机构有步态方式和两节支撑方式。
步态方式是通过左右两侧的四肢交替运动来实现行走。
两节支撑方式是通过左、右两侧的前、后两条腿同时支撑身体，通过重心转移来实现行走。
运动机构的设计需要考虑到机器人的行走稳定性、能耗和效率等因素。
传动机构是机器人运动和力学能量传输的手段，常见的传动机构有驱动轮、伺服电机和减速器等。
驱动轮是机器人的足部，通过旋转实现机器人的行走。
伺服电机是控制机器人运动的关键部件，通过控制伺服电机的转速和转向来实现机器人的运动。
减速器是将伺服电机的高转速转换为足够的扭矩，并将其传递给驱动轮的装置。
外貌设计是机器人的重要组成部分，它不仅影响机器人的外观美观度，还与机器人的功能和使用场景密切相关。
外貌设计需要考虑到机器人的使用环境和任务需求，以确保机器人能够正常工作并具有较好的使用体验。
控制系统设计是四足步行机器人的核心，包括传感器、电路控制和运动控制等方面。
传感器是机器人获取外部环境信息的重要手段，常见的传感器有陀螺仪、加速度计、距离传感器和视觉传感器等。
电路控制是机器人的控制中枢，负责传感器数据的处理和决策，以及对伺服电机和驱动轮等执行机构的控制。
运动控制是实现机器人行走和转向的关键技术，通过控制伺服电机和驱动轮的运动参数来实现机器人的行走和转向。
四足步行机器人的结构设计是一个涉及多个方面的复杂任务，需要综合考虑机器人的功能需求、力学特性和控制系统等因素。
液压驱动四足仿生机器人的结构设计和步态规划
液压驱动四足仿生机器人的结构设计和步态规划一、本文概述随着科技的飞速发展，机器人技术已成为当今研究的热点领域之一。
其中，四足仿生机器人作为机器人技术的重要分支，因其独特的运动方式和强大的环境适应性，受到了广泛关注。
液压驱动四足仿生机器人作为四足仿生机器人的一种，其结构设计和步态规划的研究对于提高机器人的运动性能和环境适应能力具有重要意义。
本文旨在深入探讨液压驱动四足仿生机器人的结构设计和步态规划，以期为相关领域的研究提供有益的参考和启示。
本文将对液压驱动四足仿生机器人的结构设计进行详细介绍。
结构设计是机器人性能的基础，涉及到机械结构、传动系统、控制系统等多个方面。
本文将重点分析液压驱动系统的组成和工作原理，以及如何通过合理的结构设计，实现机器人的高效、稳定运动。
本文将重点研究液压驱动四足仿生机器人的步态规划。
步态规划是机器人运动控制的核心，决定了机器人在不同环境下的运动方式和效率。
本文将分析四足仿生机器人的步态特点，探讨如何实现稳定、高效的步态规划，以及如何通过步态调整来适应不同的地形和环境。
本文将总结液压驱动四足仿生机器人的结构设计和步态规划的研究现状和发展趋势，指出目前存在的问题和挑战，并展望未来的研究方向和应用前景。
通过本文的研究，旨在为液压驱动四足仿生机器人的结构设计和步态规划提供理论支持和实践指导，推动四足仿生机器人技术的发展和应用。
二、四足仿生机器人结构设计四足仿生机器人的结构设计是确保机器人实现仿生行走步态、具备强大适应性和稳定性能的关键环节。
我们的液压驱动四足仿生机器人设计充分考虑了生物学特性、运动学特性和动力学特性，旨在创建一个高效、稳定且能够适应复杂地形环境的机器人结构。
机器人结构设计基于仿生学原理，模拟自然界中四足动物的运动形态和骨骼结构。
我们采用了类似生物骨骼的刚柔结合设计，以提供足够的支撑力和灵活性，使机器人能够在不同地形中自由行走。
腿部结构是机器人行走功能的核心部分。
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》范文
《具有串并混联结构腿的四足机器人设计》篇一一、引言随着科技的进步，四足机器人逐渐成为研究热点。
为了提升机器人的灵活性和运动性能，设计具有串并混联结构腿的四足机器人显得尤为重要。
本文将详细介绍这种四足机器人的设计思路、技术特点以及实现过程。
二、设计思路1. 结构选择本设计采用串并混联结构腿，即将串联机构与并联机构相结合，以实现更好的运动性能和稳定性。
其中，腿部关节采用串联机构，而足部则采用并联机构以提高抓地力和适应性。
2. 运动性能需求四足机器人需要具备快速、灵活的运动能力，以适应各种复杂地形。
因此，设计过程中需考虑机器人的步态规划、动态稳定性以及负载能力。
三、技术特点1. 串并混联结构串并混联结构腿具有较高的灵活性和稳定性。
串联机构使腿部关节运动更为灵活，而并联机构则能提高足部的抓地力和适应性，使机器人能够在各种地形中稳定行走。
2. 模块化设计采用模块化设计，便于后期维护和升级。
每个模块都具有独立的功能，如驱动、传感器、控制等，方便进行替换和扩展。
3. 动力系统动力系统采用高效、轻量的电机和电池组合，以确保机器人具有较长的续航能力和快速的运动性能。
同时，采用先进的能量回收技术，提高能量利用效率。
四、实现过程1. 机械结构设计根据设计思路和技术特点，进行机械结构设计。
包括腿部关节、足部结构、驱动装置等部分的详细设计。
在设计中，需考虑结构的稳固性、轻量化和制造工艺等因素。
2. 控制系统设计控制系统是四足机器人的核心部分，负责协调各部分的运动。
采用先进的控制算法和传感器技术，实现机器人的步态规划、动态稳定性和负载能力。
同时，为便于后期维护和升级，控制系统采用模块化设计。
3. 制造与测试制造过程中需严格按照设计图纸进行加工和组装。
完成制造后，进行严格的测试，包括静态稳定性测试、动态行走测试、负载能力测试等。
确保四足机器人在各种工况下都能稳定、灵活地运动。
五、结论本文介绍了一种具有串并混联结构腿的四足机器人设计。
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河工大毕业设计说明书作者：学号：系：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化题目：四足仿生移动机器人结构设计指导者：张副教授评阅者：2013年 5月 29日目次1 概述 ................................................. 错误!未定义书签。
1.1 绪论............................................ 错误!未定义书签。
1.2 国内外研究现状及关键技术........................ 错误!未定义书签。
1.3 本课题主要研究内容.............................. 错误!未定义书签。
2 四足仿生移动机器人的结构设计原则及要求 ................ 错误!未定义书签。
2.1 四足仿生移动机器人的总体方案确定................ 错误!未定义书签。
2.2 机器人机械结构及传动设计........................ 错误!未定义书签。
3 电机的确定 ........................................... 错误!未定义书签。
3.1 各关节最大负载转矩计算.......................... 错误!未定义书签。
3.2 机器人驱动方案的对比分析及选择.................. 错误!未定义书签。
3.3 驱动电机的选择.................................. 错误!未定义书签。
4. 带传动设计 ........................................... 错误!未定义书签。
4.1 各参数设计及计算................................ 错误!未定义书签。
4.2 带型选择及带轮设计.............................. 错误!未定义书签。
5工作装置的强度校核..................................... 错误!未定义书签。
5.1 轴的强度校核.................................... 错误!未定义书签。
5.2 轴承的选型...................................... 错误!未定义书签。
结论 .................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 ............................................. 错误!未定义书签。
致谢 .................................................. 错误!未定义书签。
1 概述1.1 绪论随着机械制造行业技术水平的提高及机械电子、计算机、材料等学科的发展，促进了机器人应用到更广泛的行业领域内。
由于人类探索活动的广度和深度不断提高，加速了机器人的发展与应用。
自然环境中有约50％的地形，轮式或履带式车辆到达不了，而这些地方如森林，草地湿地，山林地等地域中拥有巨大的资源，要探测和利用且要尽可能少的破坏环境，足式机器人以其固有的移动优势成为野外探测工作的首选，另外，如海底和极地的科学考察和探索，足式机器人也具有明显的优势，因而足式机器人的研究得到世界各国的广泛重视。
现研制成功的足式机器人有1足，2足，4足，6足，8足等系列，大于8足的研究很少。
曾长期作为人类主要交通工具的马，牛，驴，骆驼等四足动物因其优越的野外行走能力和负载能力自然是人们研究足式机器人的重点仿生对象。
因而四足机器人在足式机器人中占有很大的比例，一直以来也是国内外机器人领域的研究热点之一。
作为机器人的一个极其重要分支，四足移动机器人相对与两足步行机器人具有较强的承载能力、较好的稳定性，而且结构又比六足、八足步行机器人简单，因而深受到各国研究人员的重视。
在四足移动机器人中，机构重要部分之一足结构的设计，是机器人设计的关键，设计得当可使其机构简单大大简化控制方案。
有学者认为：从稳定性和控制难易程度及制造成本等方面综合考虑，四足机是最佳的足式机器人形式，四足机器人的研究颇具实用价值和社会意义。
1.2 国内外研究现状及关键技术1.2.1 国内外研究现状日本在四足机器人研究领域最具成果，最具有创新性的成果是电气通信大学研制成功的采用基于神经振荡子模型CPG(Central Pattern Generator)的控制策略[1]而CPG是足式机器人近10年来在控制方面取得的最具突破性成果[2]。
2000-2003年研制成功具有宠物狗外形的机器人用一台PC机系统控制，瑞士Maxon直流伺服电机驱动，每个关节安装了一个光电码盘、陀螺仪、倾角计和触觉传感器。
基于CPG的控制器用于生成机体和四条腿的节律运动，而反射机制通过传感器信号的反馈，来改变CPG 的周期和相位输出。
机器人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优点。
美国的四足机的典型代表是卡耐基美隆大学研制的BigDog，外形体特和比例很像一条凶猛的猎犬，是仿生机器人中最像仿生对象的机器人之一，它能够在泥泞地面或粗糙的瓦砾地面以不同步态自如行走，最大负载52KG，具有很强的野外行走能力。
最大的特点是在剧烈的侧面冲击作用下，仍具有很好的机体平衡能力，能保持平衡而不倒，如图1所示。
现已计划深入研究BigDog四足移动机器人，使其性能达到实现多种动态移动，如平衡、走、爬行、跑等，并使其多方面达到一个新的水平[3]，具备识别粗糙地形、运载货物能力、自主控制能力等。
图1 美国卡耐基美隆大学研制的BigDog加拿大McGill 大学智能机器中心机器人技术实验室研制了Scout-I与Scout-II 两代四足移动机器人，Scout-I的每条腿仅有l个自由度，髋部也只有1个驱动器，主要被用来进行行走控制，它的机械结构虽然简单，却有着良好的动态稳定性，如图2；图3自主型奔跑机器人Scout-II，也是髋部只有1个驱动器，但只需改变前腿和后腿的触地力矩和触地角度4个参数，控制两个自由度的变量，进而就可以控制机器人的运动。
图2 Scout-I 图3 Scout-II 1998年BISAM四足机器人由德国开发。
该机器人主要结构由头部、4条腿和主体组成。
四足机器人总重为14.5kg，内部装有立体摄像头、处理器、微控制器及电池。
法国的Bourges (France)大学也研制成功SILO4系列四足机器人。
韩国设计一款了从地面到墙壁的行走的四足爬墙机器人MRWALLSPECT-III，并完成了试验。
从20世纪80年代我国开始了四足移动机器人的研究，并取得了一系列的研究成果，积累了丰富的研究经验。
非常规行走机构的研究从70年代开始，由吉林工业大学陈秉聪教授和庄继德教授分别带领两个研究小组研究。
1985年，一台具有两条平行四边形腿主要用于无硬底层的水田耕作的步行机耕船台车试验成功，并土槽中表现出较高的牵引效率。
1991年，JTUWM 系列四足步行机器人由上海交通大学马培荪等成功研制。
JTUMM—III，仿制马腿的3个自由度，各个关节的运动由直流伺服电机分别驱动。
该机器人采用两级分布式控制系统，有PVDF测力传感器装在脚底，采用模糊算法与人工神经网络相结合，位置和力混合控制，实现了四足步行机器人JTUMM—III的慢速动态行走，极限步速为1.7 km／h 。
为了提高步行速度，将弹性步行机构应用于该四足步行机器人，起到缓冲和储能作用[4]。
另外，1989年，北京航空航天大学在张启先教授的指导下，孙汉旭博士进行了刚性足步行机的研究，试制成功了一台四足步行机，并进行了步行实验。
清华大学机器人及智能自动化实验室正在研制QW-1四足全方位步行机器人。
哈尔滨工业大学在对现有地面移动机器人特点分析及结构形式基础上，提出名为HIT-HYBTOR的轮足式四足移动机器人概念模型，3个自由度的轮腿机构被四个独立驱动的轮代替，构成2个自由度的髋关节，有1个自由度的膝关节，轮式机器人和足式移动可以根据环境需求切换。
该模型结合了足式机器人和轮式机器人的优点，轮式和足式两种运动方式根据不同的环境变换，以达到较高的移动速度和良好的运动灵活性的统一，如图下4。
图4 HIT-HYBTOR1.2.2 机器人研究的关键技术运动稳定性研究和步态规划行走稳定性和步态规划是研究足式机器人的不可分割两个基本问题。
四足式机器人因满足三点支撑而容易保证静态稳定性,难点是如何实现动态稳定性[5]。
四足机步态规划方面，目前研究较多的步态方式是模仿马等四足动物行走典型步态：如爬行（Crawl）,对角小跑（Trot）,溜蹄（Pace），跳跃（bounding），定点旋转（Rotation），转向（spinning）等。
这几种步态在实验室条件下均有成功的试验记录。
标准步态比较容易实现，现阶段大量的文献所研究的是这几种标准步态及其转换的规划和控制问题。
如爬行步态（crawl）的规划与稳定性控制[6～9]；对角小跑稳定性步态规划控制（trot）[10～13] ；溜蹄（pace）步态规划控制的有。
跳跃步态稳定性与步态规划奔跑是足式机器人快速移动必不可少的一种步态,且机器人要想越过大于等于自身大小的障碍物，一般移动方式显得无能为力，而动物利用跳跃步态可轻易越过较大的障碍。
另外在月球，火星等外太空微重力环境下，跳跃式前进的效率上具有明显的相对优势。
目前对四足机步态研究，跳跃步态的研究是最具挑战性的难点问题，原因是：（1）需要复杂的机体和腿机构的协调动作控制，同时腿机构的摆动惯性力对机体姿态的动力学性能影响明显增大，成为系统不可忽略的动力学因素。
（2）腿机构的缓冲装置是必不可少的，否则机体的关节将受到很大的冲击力，有可能损坏关节和驱动元件。
（3）跳跃步态需要更大的瞬时驱动力，现有的腿机构的驱动元件的功率密度还不能达到设计要求。
解决跳跃步态的有效方法是仿生学的应用。
腿机构的设计：腿机构是足式机器人的关键部件，腿机构的自由度数和工作空间是足式机器人能够实现的可能步态的几何基础；另外足的布局形式，腿的质量都对稳定性和步态也有较大的影响。
要适应野外环境的顺应行走，对腿机构有特殊的要求。
行走效率及便携式能源：在运动过程中各关节的关节角在不断的变化中，力或力矩的传递效率平均值较低。
且行走速度与负载有很大的关系。
腿机构的效率和能量利用率目前还很低。
高效的动物腿机构给研究提供了很好的借鉴，但机器人各关节的驱动方式与动物存在很大的不同，动物的肌腱肌肉均是具有弹性的储能元件。