一、四足仿生機器人行走原理
四(si)(si)足(zu)(zu)仿(fang)生(sheng)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)利用了曲桿和連(lian)桿,使(shi)四(si)(si)足(zu)(zu)仿(fang)生(sheng)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)交替驅(qu)動,模(mo)擬動物(wu)(wu)的(de)四(si)(si)足(zu)(zu)行(xing)走。簡單的(de)步態設計(ji)完成之后(hou)將(jiang)其組合(he)起來,并與紅(hong)外接(jie)(jie)近傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)連(lian)接(jie)(jie),根(gen)據紅(hong)外接(jie)(jie)近傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)的(de)工作原理,變(bian)成能夠跟蹤光源(yuan)(yuan)的(de)四(si)(si)足(zu)(zu)仿(fang)生(sheng)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)。當四(si)(si)足(zu)(zu)仿(fang)生(sheng)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)在前進(jin)的(de)過(guo)程(cheng)中,機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)檢測(ce)到正前方10cm處有障礙物(wu)(wu)的(de)時候(hou),四(si)(si)足(zu)(zu)仿(fang)生(sheng)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)將(jiang)選擇后(hou)退;當機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)檢測(ce)到左(zuo)側(ce)10cm處有障礙物(wu)(wu)的(de)時候(hou),四(si)(si)足(zu)(zu)仿(fang)生(sheng)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)選擇接(jie)(jie)近光源(yuan)(yuan)的(de)一側(ce),即機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)向右轉;當機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)檢測(ce)到右側(ce)10cm處有障礙物(wu)(wu)的(de)時候(hou)選擇向左(zuo)轉。傳(chuan)(chuan)(chuan)感器(qi)(qi)(qi)與四(si)(si)足(zu)(zu)仿(fang)生(sheng)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)步態融合(he)在一起,實現四(si)(si)足(zu)(zu)仿(fang)生(sheng)機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)(qi)人(ren)的(de)光源(yuan)(yuan)跟蹤。
二、四足仿生機器人三大應用場景介紹
由于四足仿生機器人可以適應復雜的環境,因此四足仿生機器人的應用場景廣泛,但目前四足仿生機器人發展還不夠完善,大多數四足仿生機器人還停留在實驗室研究和演示階段,因此四足仿生機器人的(de)應用都是潛在的(de),最為常見的(de)有(you)這三種:
第一種為野外環境下的運輸工具。在(zai)野(ye)外(wai)(wai)環境(jing)(jing)下,現有的人(ren)(ren)造(zao)陸(lu)地運輸(shu)工(gong)具都難以應(ying)用,大(da)多需(xu)要人(ren)(ren)力(li)和畜力(li)等傳統運輸(shu)方式。而四(si)足仿生(sheng)機器人(ren)(ren)能夠在(zai)復雜(za)的野(ye)外(wai)(wai)環境(jing)(jing)下靈活運動,并可(ke)以承擔大(da)量負載(zai),因(yin)此四(si)足仿生(sheng)機器人(ren)(ren)可(ke)以作為一種(zhong)潛在(zai)的運輸(shu)工(gong)具幫助(zhu)人(ren)(ren)類(lei)完成野(ye)外(wai)(wai)的運輸(shu)任務(wu)。
第二種為危險環境下的偵查工具。在(zai)危險的(de)(de)環境中(zhong),如地震災區(qu)和戰場,存在(zai)很(hen)多需要探(tan)索但人(ren)(ren)(ren)(ren)力難以(yi)到達(da)的(de)(de)區(qu)域(yu)。四足動物(wu)有著比人(ren)(ren)(ren)(ren)類(lei)更強大的(de)(de)運(yun)動能(neng)力,所以(yi)四足仿(fang)(fang)生機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)有著潛在(zai)的(de)(de)幫助(zhu)人(ren)(ren)(ren)(ren)類(lei)探(tan)索復雜危險的(de)(de)未知環境的(de)(de)能(neng)力。針對不同的(de)(de)任務機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)可以(yi)搭載不同的(de)(de)傳感(gan)器(qi),在(zai)災區(qu)救援中(zhong)四足仿(fang)(fang)生機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)可以(yi)幫助(zhu)人(ren)(ren)(ren)(ren)類(lei)發現幸存人(ren)(ren)(ren)(ren)員;在(zai)戰場上(shang)四足仿(fang)(fang)生機器(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)可以(yi)幫助(zhu)士兵完(wan)成預探(tan)索任務,減少人(ren)(ren)(ren)(ren)員傷亡。
第三種為服務型四足仿生機器人。四(si)足仿生機(ji)器(qi)人可(ke)以完成四(si)足動(dong)物(如(ru)貓、狗等(deng))的(de)(de)行(xing)為(wei),如(ru)導盲和作(zuo)為(wei)寵物等(deng),卻省去了吃飯睡(shui)覺(jue)等(deng)普通動(dong)物必不可(ke)少的(de)(de)行(xing)為(wei),并且無需長時間的(de)(de)人為(wei)訓練。因(yin)此四(si)足仿生機(ji)器(qi)人可(ke)以作(zuo)為(wei)潛在的(de)(de)服務型(xing)機(ji)器(qi)人,相(xiang)比于普通的(de)(de)四(si)足動(dong)物有(you)著方便、潔(jie)凈(jing)等(deng)優勢。