山东大学宋锐：从波士顿动力到“中国大狗”，四足仿生机器人研究与思考（PPT）...

四足仿生机器人研究背景及现状

宋锐：大家下午好！我是山东大学的宋锐，今天来到这个会场确实有很大的压力，因为在我之前演讲的都是人工智能界的资深专家、泰斗、企业家，我是从事工程技术的研究人员，今天带来我们在做四足仿生机器人当中的分享和思考，对于仿生机器人也需要人工智能更多的算法理论进行支撑。

人类和自然界的动物都经过了亿万年的进化，在进化的过程中腿足成为这些动物们非常重要的移动工具，陆上的腿足（类动物），无论是山羊、北极熊还是猫，包括人类在进化过程中，由于生存环境的不同，以及他们在整个食物链当中位置的不同，从而进化出了他们各自的绝活儿。

比如骡马可以在复杂地形上进行可靠稳定地驮运，山羊可以适应非常崎岖的地形，虎豹在足地交互非常滑的过程中，例如在雪地环境里实现快速奔跑，这实际体现了足式运动方式在自然界的有效性。

今天非常抱歉，我的PPT里面的视频太大，导致不能播放，现在大部分都是静态的图片。在仿生机器人发展的过程中，根据人、动物、昆虫的启发，研究出类人的机器人，四足机器人、多足机器人等等。

腿足式机器人和我们现在见的比较多的特别是七八十年代轮式、履带式机器人相比，研究方法也有所不同。腿足式机器人的研究工作可以追溯到1968年，像人工智能一样，经历了两次高峰，研究过程中大家发现，遇到了瓶颈，再往前不好走了，后面一些新的问题出现了，比如它的动态稳定性，在跳的过程中的柔顺控制，包括腿部的主动柔顺方法，在七八十年代八九十年代遇到了困难。

通过这些年的研究突破了这些内容之后，出现了双足、四足、六足等等足式机器人不同的发展方向，双足机器人像小的NAO还有现在非常著名的本田(双足机器人)的阿西莫（Ashimo）可以走、跑、单足跳、双足跳、手眼协调倒一杯水，美国的阿特拉斯液压机器人主要用于重载，做普通人难以做的工作。

从双足过渡到四足特别是多足，学习骡马甚至是虎豹，当然更难的是学羚羊，因为可以步态规划在70度以上的峭壁保持平衡的能力，大负载、高动态性、复杂环境适应能力是四足机器人研究的主要内容。

具体来讲，研究过程当中有很多困难，在地面滑动的时候如何保证它的稳定性以及足地交互。人脚在接触地面的时候有一个过程，有一个感知过程，机器人也是这样，不是一个简单的位置规划，除此之外还有一些跌倒爬起等的难题。还有在强干扰下的Big Dog可以保持四足稳定。