1. 研究目的与意义（文献综述）

自然界中的四足哺乳动物遍布于地球各个大陆上，在地形环境适应性、运动灵活性和运动效率等方面具有显著优势，它们几乎能在任何陆地上活动，不仅可以在崎岖复杂地形环境下快速移动，有些还具有较好的负重能力。相比传统轮式或履带式车辆，四足哺乳动物能在崎岖不平地面上够保持支撑与平衡，灵活运动，能较好的适应环境，这充分体现出了四足移动方式的巨大优势与发展潜力：（1）四足移动方式的落足点是离散的，可以在工作空间内主动选择落足点，可以跨过障碍和深坑。（2）四足移动方式无横向运动约束，易于实现全方位移动。（3）足端运动与躯干质心运动解耦，可以实现主动隔振，在起伏不平地形移动时能保持躯干运动的平稳性。（4）可以用腿迈过障碍，避免质心上下浮动所需的额外能耗。

而基于四足哺乳动物以及四足运动方式进行仿生的四足机器人，具有像四足动物那样灵活运动的潜在能力，既有比双足机器人更好的稳定性，又有比六足机器人更简单的机构，是一种实用、有广阔应用前景的移动机器人。因此，国内外很多企业和高等院校等都进行了或正在进行着四足机器人的研发，主要是对四足动物的运动规律进行研究分析，并设计了许多不同样式的四足机器人。虽然受理论发展水平和材料、驱动机构性能的限制，目前世界上的四足机器人的运动性能与四足动物相比仍有较大差距，但也取得了很多研究成果。

四足机器人的研究从20世纪60年代起步，那时mcghee研制了世界上第一台四足机器人，此后四足机器人就因其本身的巨大优势被许多理论和应用研究者所关注。20世纪80年代，mit leg-lab开展了腿足动态运动控制研究，他们在研制成功单腿机器人的基础上，将控制算法拓展应用到了四足机器人中。四足机器人类似于将四个单腿机器人前后两两结合在一起，并在该机器人上实现了踱步、对角小跑以及跳跃三种步态，这是早期运动性能最为出色的四足机器人。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1） 调研收集分析有关资料，了解四足机器人的基本概况，包括国内外发展现状与发展趋势，以及机器人学相关理论和can通讯基本原理，控制系统的设计方法；

2） 根据四足机器人的运动要求，确定四足机器人机械机构方案；

3. 研究计划与安排

（1）1-4周：完成文献查阅和英文文献翻译，完成开题报告。

（2）5-14周：完成全部设计任务。

（3）15周：完成设计资料整理和设计说明书（论文）撰写。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]lee y , tran d , hyun j , et al.a gait transition algorithm based on hybrid walking gait for a quadrupedwalking robot[j].intelligent service robotics,2015, 8(4):185-200.

[2]hyun d j,seok s,lee j,et al.highspeed trot-running:implementation of a hierarchical controller using proprioceptiveimpedance control on the mit cheetah[j].the international journal of roboticsresearch.2014,33(11): 1417-1445.

[3] 刘冠初, 熊静琪, 乔林, et al. 四足机器人自由步态规划建模与算法实现[j]. 西安交通大学学报, 2015, 49(6):84-89.