步行機器人之所以吸引人們並不是它們的實用性，而是因為它們的新奇性，畢竟這樣的機器人設計難度較大。隨著科學技術的快速發展，科學家研製出各種機器人，在模仿動物方面已經取得不菲的成就，但研製像人類行走自如的機器人仍存在一定差距。美國佛蒙特大學的最新計算機模擬顯示，與動物進化十分相似的是，機器人將逐漸進化完善其行走能力。
基本介紹
- 中文名：有腿機器人
- 設計單位：美國密西根州大學
- 設計時間：2011年8月
- 吸引原因：新奇性
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奔跑
2011年8月，美國密西根州大學的實驗室研製出一款能夠像人類一樣奔跑的機器人，讓雙腿機器人的敏捷性和效率達到一個新的高度。這款機器人名為“MABEL”，最高速度可達約每小時11公里，據信是世界上速度最快的雙腿有膝機器人。研究人員表示，具備奔跑能力的機器人並不多，MABEL能夠做到這一點，並且是像人類一樣奔跑。它的重量分布方式與人類相似。它的軀幹更重，腿部輕巧而靈活，裝有充當肌腱的彈簧。MABEL每跨一步時在空中的停留時間占到40%，就像是一個真正的奔跑者。其他奔跑機器人幾乎就是在快走，而不是奔跑，每跨一步時在空中的停留時間不到10%。
火焰機器人
火焰機器人在穿行於複雜地形和進入建築物內執行任務方面，具備出色奔跑能力的雙腿機器人擁有優勢。工程師表示它們可以充當機器人士兵或者營救人員。研究人員正試圖讓機器人具備這樣一種能力——人類能夠進入的地方，它們也能夠進入。因此，人類形態學研究便顯得非常重要。如果派遣機器人進入著火的房屋搜尋倖存者，機器人需要具備上下樓梯的能力，能夠跨過掉在地板上的玩具，能夠在輪子和履帶無法勝任的環境下活動。
火焰
自上世紀90年代，科學家們就一直關注一個領域——“被動動力學”，航空工程師泰德-麥克吉爾(TadMcGeer)研製了一款非常像人類的兩腿機器人——“火焰機器人”，這款機器人無需任何發動機，便能自如地在下坡路上行走。
奔跑機器人
奔跑機器人據悉，火焰機器人的臀部、膝蓋和踝骨採用了彈性結構，也就是每個發動機和相應的關節之間都有一個彈簧，而不是發動機與關節直接相連線。
獵豹
據英國《每日郵報》3月6日報導，美國波士頓動力工程公司（Boston Dynamics）近日開發出了世界上跑得最快的機器人，它能用四條腿以時速每小時18英里(約合每小時29公里)的速度奔跑，打破了有腿類機器人的速度記錄。
機器人“獵豹”成為速度最快的四腿機器人
機器人“獵豹”成為速度最快的四腿機器人這款機器人名為“獵豹”，外形看起來非常像《變形金剛2》中四腳著地的的狂派機器人。在實驗室跑步機上進行的測試顯示，這種機器人的奔跑時速可達29公里，超過大多數人類的速度。此前的有腿類機器人的最高時速為21公里。
獵豹機器人高2英尺，長3英尺，裝配著一系列高科技裝備，其中包括：雷射陀螺儀、照相機和隨載計算機。這款四腿機械機器人具有靈活的脊椎和鉸接式頭部，能夠衝刺，急轉彎，並能突然急剎停止，設計原型已列入美國國防部高級研究計畫局高級機器人兵工廠裝備。
“獵豹”機器人是波士頓動力工程公司為美國國防預先研究計畫局（DARPA）製造的。它有鉸接式的頭和柔韌的脊柱，運動方式完全以獵豹等自然界奔跑迅速的動物為模本。真正的獵豹時速可達113公里，波士頓動力工程公司希望他們的機器人最終也能達到這一速度。
大狗
BigDog高約1米，重75kg採用汽油發動機驅動。有四隻強有力的腿，每條腿有三個靠傳動裝置提供動力的關節，並有一個“彈性”關節。這些關節由一個機載計算機處理器控制。它體內裝有維持機身平衡的迴轉儀，內力感測器等，可探測到地勢變化，根據情況做出調整。它的最高負載量可達340磅，以每小時4英里的速度行走，而且可在丘陵地形上攀登前行，全靠本身的立體視覺系統或遠程遙控器確認路徑。還有驚人的平衡能力，即使是挨上重重的一腳，它也能馬上恢復。視頻中機器人在光滑的冰上行走時它數次幾乎摔倒，但最終都保持住了平衡狀態。視頻還顯示了機器人應付不同地形的能力，它能沿著陡峭的山坡爬上去爬下來，在多石、泥濘和雪地上行走。視頻的末尾顯示了它的超強跳躍能力，可以跳躍腳下差不多1米寬的距離。
果醬
“果醬”機器人
一種形體可以改變的機器人。當需要時，它能夠進行固體和液體轉換，從門縫或小洞進入敵方室內執行任務。該機器人有6條腿，是用一種特殊的“果醬”材料製成，身體各部分都是柔軟的，能夠根據需要變換體形。它的核心技術是兼有固體和液體性能的“果醬”技術。
鴕鳥
“鴕鳥”機器人
一種類似鴕鳥的機器人。它有兩條腿，能夠在地面飛快地奔跑，能在15秒之內從靜止加速到32千米/小時，最大時速43千米，這個速度奧運會冠軍也很難達到。之所以叫鴕鳥，是因為該項目的所有靈感都來自鴕鳥。按照計畫，該機器人於2012年製造並測試。
寵物人
2011年11月1日據英國《每日郵報》網站報導，一款被命名為“寵物人”雙腿人形軍用機器人擺臂和邁腿的樣子就像士兵一樣，還可做跳躍和伏地挺身等動作，而在做這些運動時不會失去平衡。這家公司聲稱，“寵物人”是第一款形體和大小都與人相仿，並且能像人一樣行走的機器人，它的行進時速可達4.4英里。研製這款機器人的部分資金是由美國防部高級研究項目局提供的。這款由波士頓動力設備公司製造的“寵物人”機器人是為軍用設計的，專家們設計這款機器人模擬人類行走的目的，是為了測試士兵的防化服不會撕破。它的健步行走與健身動作程式旨在對新制服進行測試，以確保它們在存在化學武器成分的環境下不會撕破。先前用於這種測試的機械系統，僅僅是以一種不符合實際情況的方式對織物進行應力測試，而不是像人一樣行走。它還有足夠好的平衡感，在跑步機上奔跑時即使被用力推也不會跌倒。
“阿特拉斯”機器人
“阿特拉斯”機器人波士頓動力設備公司的工程師羅伯特·普萊特說：“像福島核電站這樣的地方就可派‘寵物人’機器人進去進行評估，而不必讓人暴露在危險的輻射中”。
波士頓動力設備公司介紹，“‘寵物人’將可實現自我平衡，自由行走；可在化學武器製劑的環境中行走、爬行，以及做各類測試服裝應力的柔軟體操”“通過必要時控制溫度、濕度和出汗，‘寵物人’還將可模擬人體穿上保護服後的生理狀況，從而營造出逼真的測試環境”。
阿特拉斯
波士頓動力公司還設計了一款“阿特拉斯”機器人，它具有人體的軀幹，兩隻手臂和兩條腿，但沒有頭部，能夠行走在崎嶇的地形，在特殊情況下可用手攀爬。該公司希望獵豹機器人能夠比之前的“彼特曼”機器人更加先進，據悉，彼特曼機器人可用於測試化學武器，從而對士兵起到保護作用，並以直立方式行走速度達到3英里/小時。
突擊隊員
2010年7月，美國康奈爾大學最新研製一款機器人“突擊隊員(Ranger)”，能夠11小時之內行走23公里，建立了一項非官方世界紀錄。7月6日，機器人“突擊隊員”圍繞著康奈爾大學巴頓體育館的田徑跑道行走了108.5圈，每圈約212米，這款機器人從啟動到電池耗盡停止共走了7萬步。整個過程僅是研究人員在附近進行遙控。據悉，之前的世界紀錄是由波士頓動力公司“大狗”機器人創建的，共完成20.59公里行程。康奈爾大學理論和套用機械系教授安迪-魯伊納(Andy Ruina)帶領幾位工程系大學生共同完成這項研究。此前魯伊納實驗室的學生們在2008年4月創建了一項機器人行走紀錄，當時“突擊隊員”行走了9公里。
“突擊隊員”機器人
“突擊隊員”機器人這款機器人看上去就像一個高鋸木架，它的步態就像是一個拄著拐杖的人，它有4個支架腿，沒有“膝蓋”結構。不同於其它使用發動機控制移動的行走機器人，“突擊隊員”機器人使用重力和動力促進雙腿向前行進，它表現得更具靈活力，在一定程度上可與人類行走相媲美。魯伊納稱，通過這項機器人行走實驗，不僅有利於促進先進機器人的發展，還可幫助這些大學生更深刻地理解機器人行走的原理，這些原理和信息可套用於人類義肢研究和殘疾肢體恢復，並有助提高人們的運動能力。
