六足机器人设计研究

陈文棋 罗吴欣 杜翰墨 刘波

摘要：随着人类探索自然界步伐的不断加速，各应用领域对具有复杂环境自主移动能力机器人的需求，日趋广泛而深入。理论上，足式机器人具有比轮式机器人更加卓越的应对复杂地形的能力，因而被给予了巨大的关注，但到目前为止，由于自适应步行控制算法匮乏等原因，足式移动方式在许多实际应用中还无法付诸实践。另一方面，作为地球上最成功的运动生物，多足昆虫则以其复杂精妙的肢体结构和简易灵巧的运动控制策略，轻易地穿越了各种复杂的自然地形，甚至能在光滑的表面上倒立行走。因此，将多足昆虫的行为学研究成果，融入到步行机器人的结构设计与控制中，开发具有单越移动能力的仿生机器人，对于足式移动机器人技术的研究与应用具有重要的理论和现实意义。本作品将通过与传统的六足机器人不一样的运动结构为切入点，为六足机器人的应用提供一定的参考。

关键词：六足机器人;运动结构;仿生

引言

多足行走机器人，具有运动稳定好，适应性强，控制方便的优点。它可以较易地跨过比较大的陴碍（如沟、坎等），并且机器人足所具有的大量的自由度可以使机器人的运动更加灵活，对凹凸不平的地形的适应能力更强;足式机器人的立足点是离散的，跟地面的接触面积较小，因而可以在可达到的地面上选择最优支撑点，即使在表面极度不规则的情况下，通过严格选择足的支撑点，也能够行走自如。……