双足行走机器人发展现状及展望阮晓钢1，仇忠臣2，关佳亮1（1.北京工业大学人工智能与机器人研究所，北京100022；2.北京工业大学机电学院，北京100022）摘要：文中介绍了双足行走机器人的概念和特点，简要地阐述了国内外双足机器人的发展，结合图文详述了双足机器人的最新研究领域和现状，并对双足机器人的发展趋势作了详细的展望。关键词：双足机器人；发展；被动式；趋势：TP242文献标识码：A：1002-2333（2007）02-0017-03DevelopmentStatusandProspectsofBipedRobotRuanXiao-gang1,QIUZhong-chen2,GUAN激a-liang1（1.InstituteofArtificialIntelligenceandRobotics,Bei激ngUniversityofTechnology,Bei激ng100022,China；2.CollegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology,Bei激ngUniversityofTechnology，Bei激ng100022,China）Abstract:Thispaperintroducestheconceptandcharacteristicsofthebipedwalkingrobot,brieflydescribesthedevelopmentofthebipedrobot,combininggraphicdetailthelatestresearch,andthefurtherdevelopmenttrendofbipedrobotisdiscusseddetailedly.Keywords:bipedwalkingrobot;development;inactivemode;prospect1前言机器人是近年来发展起来的综合学科，随着科学技术发展，机器人的含义也在不断地拓宽，一般是指机器人化的技术或系统；现代的机器人已跨出了结构化环境的生产车间，向着人类生活的诸多方面渗透。双足行走机器人属于类人机器人，典型特点是机器人的下肢以刚性构件通过转动副联接，模仿人类的腿及髋关节、膝关节和踝关节。并以执行装置代替肌肉，实现对身体的支撑及连续地协调运动，各关节之间可以有一定角度的相对转动。与其它足式机器人相比，双足机器人还具有如下的优点：（1）双足机器人对步行环境要求很低，能适应各种地面且具有较高的逾越障碍的能力，不仅能够在平面行走，而且能够方便的上下台阶及通过不平整、不规则或较窄的路面，故它的移动“盲区”很小。（2）双足机器人具有广阔的工作空间，由于行走系统占地面积小，活动范围很大，其上配置的机械手具有更大的活动空间，也可使机械手臂设计得较为短小紧凑。（3）双足行走是生物界难度最大的步行动作，但其步行性能却是其它步行结构所无法比拟的。此外，双足行走机器人能够在人类的生活和工作环境中与人类协同工作，而不需要专门为其对环境进行大规模改造。所以双足行走机器人具有广阔的应用领域，特别是作为残疾人(下肢瘫痪者或截肢者)提供室内和户外行走工具、极限环境下代替人工作业等方面更是具有不可替代的作用。2双足行走机器人的发展现状2.1传统有动力驱动机器人2.1.1国外研究历史及现状双足机器人的研究始于1960年代，早在1968年，美国通用公司的R.Smo-sher试制了一台名为“Rig”的操纵型双足步行机器人，揭开了双足机器人研究的序幕。但该机器人只有踝和髋两个关节，操纵者靠力反馈感觉来保持机器人的平衡1968～1969年，南斯拉夫的著名科学家M.Vukobratovic提出了一种重要的研究双足机器人的理论，即MP稳定判据，并研制出世界上第一台真正意义的双足机器人。随后各国的学者和研究机构纷纷展开双足机器人的研究工作据韩国的一个机器人网站统计，截至2005年3月，世界上共有76个双足机器人的项目正在进行中，其中日本36个，由此不难看出日本在双足机器人研究领域的突出地位，其研究成果也是最为杰出的。在日本所有的研究机构中，早稻田大学、东京工业大学、本田公司、索尼公司等研究机构成为双足机器人研究的主力。早稻田大学的双足机器人研究始于1968年，该大学的加藤一郎教授所领导的课题组相继研制了WL系列、WABIAN系列双足机器人。最新的研究成果为WL-16和WABIAN-2机器人，WL-16腿部采用一对6自由度的并联机构。由于并联机构刚度高，许多金属部件用聚乙树脂代替，齿轮、电机等重量都得以减轻，可以在不平的地面上稳定行走。WABIAN-2不仅可以像真人一般活动头部、躯干、四肢和手掌，而且还能够通过面部表情传达多种人类特有的感受，例如快乐、愤怒、悲伤、惊讶和厌恶等。最为重要的是它还可以弯曲膝盖并且以多种方式---本文来源于网络，仅...