四腿機(jī)器人機(jī)器狗設(shè)計案例參考：AIBO,BigDog 和LittleDog

盡管四腿站立不動是無源穩(wěn)定的，但要行走仍具有挑戰(zhàn)性。因為在步行期間，為 了保持穩(wěn)定，機(jī)器人的重心需要主動地偏移。Z近，索尼投資數(shù)百萬美元開發(fā)一個叫作AIBO的四腿機(jī)器人(圖2.19)。為了制作這個機(jī)器人，索尼開發(fā)了近實時的新的 機(jī)器人操作系統(tǒng)和新的嚙合伺服電機(jī)。它具有足夠大的力矩以支持機(jī)器人，還是可 后向驅(qū)動的以保證安全。除了開發(fā)專用的電機(jī)和軟件之外，索尼公司還插入了一個 彩色視覺系統(tǒng)，使AIBO 能夠追逐一個色彩鮮艷的球。在需要再充電之前，機(jī)器人至 多能工作一個小時。該機(jī)器人初期銷量曾經(jīng)很旺，D一年就賣了60000多臺�？墒�， 這臺機(jī)器狗所用的電機(jī)的數(shù)量和技術(shù)投資，使得它的售價高達(dá)約1500美元。

四腿機(jī)器人在人機(jī)交互研究中，具有當(dāng)作有效人造產(chǎn)品的潛能(圖2.20)。比如， 人類可以像對待寵物一樣對待這個索尼機(jī)器人，并可以像人和狗那樣發(fā)展感情聯(lián)系。 此外，索尼已設(shè)計了AIBO 的行走款式，以及模仿學(xué)習(xí)和熟化的一般行為，即隨時生動態(tài)行為，這對可以追蹤行為變化的物主來說會更加感興趣。在解決了高能存儲和電機(jī)工藝難題后，四腳機(jī)器人可能比AIBO 有更強的功能，它會在全人類環(huán)境中得 以普及 。

BigDog 和LittleDog(圖2.21)是四腳機(jī)器人的Z新例子，它們是受美國國防先 進(jìn)研究項目局(DARPA) 委托，由波士頓動力研究所開發(fā)的機(jī)器人。BigDog是一個 粗糙地形的機(jī)器人，能夠走、跑、爬，并運載重負(fù)荷。它由一個發(fā)動機(jī)和驅(qū)動液壓激勵系統(tǒng)提供動力。它的腿像動物一樣與適從元件相連，吸收振動，并在二步之間循環(huán)能 量。該項目的目的，是使機(jī)器人能夠去人和動物能夠去的任何地方。這個項目由 DARPA 的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)辦公室資助。相反，LittleDog是一個小尺寸的機(jī)器人，它是為研究學(xué)習(xí)運動而設(shè)計的。它的每條腿具有大的運動范圍，并由3個電機(jī)供能量。所以， 這個機(jī)器人在爬行和動態(tài)運動步態(tài)方面，具有足夠強的功能。

另一個四腿機(jī)器人的例子是ALoF, 該機(jī)器人是在ASL(蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工大學(xué))開 發(fā)的(圖2.22)。它被當(dāng)作一個平臺，研究能量-效率運動。這是通過發(fā)掘無源動力學(xué)來進(jìn) 行的，其方法如同2.2.2節(jié)所闡述的一樣，它在雙腳機(jī)器人中被證明是有效的。