六足機(jī)器人 又名：蜘蛛機(jī)器人

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nitial; background-attachment: initial; background-size: initial; background-origin: initial; background-clip: initial; background-position: initial; background-repeat: initial;"> 六足機(jī)器人及多足機(jī)器人產(chǎn)生的原因：

在自然界和人類社會(huì)中存在一些人類無法到達(dá)的地方和可能危及人類生命的特殊場(chǎng)合。如行星表面、災(zāi)難發(fā)生礦井、防災(zāi)救援和反恐斗爭(zhēng)等，對(duì)這些危險(xiǎn)環(huán)境進(jìn)行不斷地探索和研究，尋求一條解決問題的可行途徑成為科學(xué)技術(shù)發(fā)展和人類社會(huì)進(jìn)步的需要。地形不規(guī)則和崎嶇不平是這些環(huán)境的共同特點(diǎn)。從而使輪式機(jī)器人和履帶式機(jī)器人的應(yīng)用受到限制。以往的研究表明輪式移動(dòng)方式在相對(duì)平坦的地形上行駛時(shí)，具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)運(yùn)動(dòng)速度迅速、平穩(wěn)，結(jié)構(gòu)和控制也較簡(jiǎn)單，但在不平地面上行駛時(shí)，能耗將大大增加，而在松軟地面或嚴(yán)重崎嶇不平的地形上，車輪的作用也將嚴(yán)重喪失移動(dòng)效率大大降低。為了改善輪子對(duì)松軟地面和不平地面的適應(yīng)能力，履帶式移動(dòng)方式應(yīng)運(yùn)而生但履帶式機(jī)器人在不平地面上的機(jī)動(dòng)性仍然很差行駛時(shí)機(jī)身晃動(dòng)嚴(yán)重。與輪式、履帶式移動(dòng)機(jī)器人相比在崎嶇不平的路面步行機(jī)器人具有獨(dú)特優(yōu)越性能在這種背景下多足步行機(jī)器人的研究蓬勃發(fā)展起來。而仿生步行機(jī)器人的出現(xiàn)更加顯示出步行機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)。

多足步行機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡是一系列離散的足印運(yùn)動(dòng)時(shí)只需要離散的點(diǎn)接觸地面對(duì)環(huán)境的破壞程度也較小可以在可能到達(dá)的地面上選擇最優(yōu)的支撐點(diǎn)對(duì)崎嶇地形的適應(yīng)性強(qiáng)。正因?yàn)槿绱硕嘧悴叫袡C(jī)器人對(duì)環(huán)境的破壞程度也較小。輪式和履帶式機(jī)器人的則是一條條連續(xù)的轍跡。崎嶇地形中往往含有巖石、泥土、沙子甚至峭壁和陡坡等障礙物可以穩(wěn)定支撐機(jī)器人的連續(xù)路徑十分有限,這意味著輪式和履帶式機(jī)器人在這種地形中已經(jīng)不適用。多足步行機(jī)器人的腿部具有多個(gè)自由度使運(yùn)動(dòng)的靈活性大大增強(qiáng)。它可以通過調(diào)節(jié)腿的長(zhǎng)度保持身體水平也可以通過調(diào)節(jié)腿的伸展程度調(diào)整重心的位置因此不易翻倒穩(wěn)定性更高。當(dāng)然多足步行機(jī)器人也存在一些不足之處。比如為使腿部協(xié)調(diào)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)從機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到控制系統(tǒng)算法都比較復(fù)雜相比自然界的節(jié)肢動(dòng)物仿生多足步行機(jī)器人的機(jī)動(dòng)性還有很大差距。

六足機(jī)器人又叫蜘蛛機(jī)器人，是多足機(jī)器人的一種。仿生式六足機(jī)器人，顧名思義，六足機(jī)器人在我們理想架構(gòu)中，我們借鑒了自然界。

昆蟲的運(yùn)動(dòng)原理。 足是昆蟲的運(yùn)動(dòng)器官。昆蟲有3對(duì)足，在前胸、中胸和后胸各有
一對(duì)，我們相應(yīng)地稱為前足、中足和后足。每個(gè)足由基節(jié)、轉(zhuǎn)節(jié)、腿節(jié)、脛節(jié)、跗節(jié)和前跗節(jié)幾部分組成?；?jié)是足最基部的一節(jié)，多粗短。轉(zhuǎn)節(jié)常與腿節(jié)緊密相連而不活動(dòng)。腿節(jié)是最長(zhǎng)最粗的一節(jié)。第四節(jié)叫脛節(jié)，一般比較細(xì)長(zhǎng)，長(zhǎng)著成排的刺。第五節(jié)叫跗節(jié)，一般由2-5個(gè)亞節(jié)組成﹔為的是便于行走。在最末節(jié)的端部還長(zhǎng)著兩個(gè)又硬又尖的爪，可以用它們來抓住物體。 行走是以三條腿為一組進(jìn)行的，即一側(cè)的前、后足與另一側(cè)的中足為一組。這樣就形成了一個(gè)三角形支架結(jié)構(gòu)，當(dāng)這三條腿放在地面并向后蹬時(shí)，另外三條腿即抬起向前準(zhǔn)備替換。 前足用爪固定物體后拉動(dòng)蟲體向前，中足用來支持并舉起所屬一側(cè)的身體，后足則推動(dòng)蟲體前進(jìn)，同時(shí)使蟲體轉(zhuǎn)向。 這種行走方式使昆蟲可以隨時(shí)隨地停息下來，因?yàn)橹匦目偸锹湓谌侵Ъ苤畠?nèi)。并不是所有成蟲都用六條腿來行走，有些昆蟲由于足發(fā)生了特化，有了其他功用或退化，行走就主要靠中、后足來完成了。 大家最為熟悉的要算螳螂了，我們?？煽吹襟胍粚?duì)鉗子般的前足高舉在胸前，而由后面四條足支撐地面行走。

六足步行機(jī)器人的步態(tài)是多樣的，其中三角步態(tài)是六足步行機(jī)器人實(shí)現(xiàn)步行的典型步態(tài)。 “六足綱” 昆蟲步行時(shí)，一般不是六足同時(shí)直線前進(jìn)，而是將三對(duì)足分成兩組，以三角形支架結(jié)構(gòu)交替前行。目前，大部分六足機(jī)器人采用了仿昆蟲的結(jié)構(gòu)，6條腿分布在身體的兩側(cè)，身體左側(cè)的前、后足及右側(cè)的中足為一
組，右側(cè)的前、后足和左側(cè)的中足為另一組，分別組成兩個(gè)三角形支架，依靠大腿前后劃動(dòng)實(shí)現(xiàn)支撐和擺動(dòng)過程，這就是典型的三角步態(tài)行走法，如圖所示。圖中機(jī)器人的髖關(guān)節(jié)在水平和垂直方向上運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，B、D、F 腳為擺動(dòng)腳，A、C、E腳原地不動(dòng)，只是支撐身體向前。由于身體重心低，不用協(xié)調(diào)Z向運(yùn)動(dòng)，容易穩(wěn)定，所以這種行走方案能得到廣泛運(yùn)用。

以用舵機(jī)作為自由度關(guān)節(jié)的機(jī)器人為例：

簡(jiǎn)單來說，舵機(jī)控制板就是機(jī)器人的中樞神經(jīng)，負(fù)責(zé)動(dòng)作協(xié)調(diào)，另外的機(jī)器人主控就是大腦，負(fù)責(zé)處理外界信息，統(tǒng)一指揮，機(jī)器人擴(kuò)展的傳感器就是感官系統(tǒng)，負(fù)責(zé)接收外界信息。舵機(jī)控制板并不是機(jī)器人的核心，它只是負(fù)責(zé)控制舵機(jī)的模塊而已，功能再多也只能讓機(jī)器人跳跳舞啥的，想實(shí)現(xiàn)機(jī)器人智能化必須要添加另外的主控，也就是給機(jī)器人裝個(gè)大腦，什么樣的主控呢：大家學(xué)的51，AVR，ARM單片機(jī)都可以作為機(jī)器人的主控，再在主控上添加各種傳感器模塊就相當(dāng)于給機(jī)器人安上了口鼻眼耳等等，這樣便初步形成了機(jī)器人的智能化框架

 

 

 

科學(xué)家最新研制的ATHLETE(全地形六足地外探測(cè)器)機(jī)器人對(duì)于未來月球基地建設(shè)和發(fā)展充當(dāng)著至關(guān)重要的角色。

美國(guó)宇航局指出，ATHLETE 機(jī)器人頂部可放置15噸重的月球基地裝置，它可以在月球上任意移動(dòng)，能夠抵達(dá)任何目的地。當(dāng)在水平表面上時(shí)，ATHLETE機(jī)器人的車輪可加快行進(jìn)速度；當(dāng)遇到復(fù)雜的地形時(shí)，其靈活的6個(gè)爪子可以應(yīng)付各種地形。

基于ATHLETE機(jī)器人的月球基地可直接由宇航員控制，也可由地球上的任務(wù)控制中心對(duì)其指揮。它更適合于成為一個(gè)自治型機(jī)器人月球基地，目前它正在接受測(cè)試。ATHLETE機(jī)器人采用了設(shè)計(jì)火星“勇氣號(hào)”和“機(jī)遇號(hào)”的編程軟件。

這個(gè)機(jī)器人移動(dòng)的能量來源于太陽(yáng)能電池板，最大行進(jìn)速度可達(dá)到10公里/小時(shí)。雖然它的行進(jìn)速度似乎有些慢，但能夠完全勝任周長(zhǎng)僅11000公里的月球表面勘測(cè)(地球的周長(zhǎng)為40000公里)。宇航員能夠生活在這種“游牧”型月球基地，隨意到達(dá)月球任意表面。

有望變身月球“移動(dòng)堡壘”

目前，美國(guó)宇航局工程正在加州帕薩迪納(Pasadena)對(duì)兩個(gè)ATHLETE機(jī)器人原型進(jìn)行測(cè)試。這項(xiàng)奇特的月球基地是美國(guó)宇航局勘測(cè)月球的一個(gè)重大技術(shù)變革，宇航員將控制這種“游牧”型機(jī)器人，在更廣闊的月球表面上進(jìn)行勘測(cè)探索。據(jù)稱，ATHLETE機(jī)器人對(duì)月球勘測(cè)帶來更大的便利，在其爪子上安裝攝像儀可以拍攝視頻。

ATHLETE機(jī)器人不由地讓人們聯(lián)想起了科幻小說中的兩種新奇裝置，杰克·萬斯在1964年所著的《殺人機(jī)器》中描述了一種步行堡壘：這種步行堡壘的外型是一個(gè)蜈蚣狀怪物，76英尺長(zhǎng)、12英尺高，這個(gè)機(jī)械裝置由18段構(gòu)成，每段裝配著兩只腿。

一旦美國(guó)宇航局將ATHLETE機(jī)器人部署在月球，并在未來的月球建設(shè)任務(wù)中投入使用，或許這種移動(dòng)型月球基地將像一個(gè)“螃蟹堡壘”。這款機(jī)器人的移動(dòng)方式，不由得聯(lián)想到羅伯特·海因萊因1940年所寫中篇小說《考文垂》(Coventry)中緩慢穩(wěn)定移動(dòng)的鋼鐵龜，它是由太陽(yáng)能作為動(dòng)力，爬行最高速度可達(dá)到6英里/小時(shí)