4、无肢机器人的概述与运动控制

无肢机器人的概述与运动控制

1 无肢机器人的类型

1.1 可重构模块化机器人

可重构模块化机器人是一类能够通过改变自身模块组合方式来适应不同任务和环境的机器人。其中，PolyBot 是早期用于研究模块化机器人通用性、可靠性和低成本的代表。它由两种模块组成：
- 模块类型 ：
- Segments（节段） ：呈立方体形状，包含两个连接板、执行器和电子设备。
- Nodes（节点） ：是带有六个连接板的刚性立方体，无自由度，但赋予 PolyBot 非串行链式结构。
- 版本发展 ：
- G1 ：由塑料制成的简单原型，不可自配置，依靠外部电源和计算资源。
- G2 ：改进型原型，增加了板载计算能力和自配置能力。
- G3 ：最先进版本，在主驱动中增加了制动器，具备更多传感器、更低功耗、更小重量和体积。
- 控制方法 ：采用预计算步态控制表方法控制大量模块，实验表明其在多种运动模式下具有很高的通用性。

另一个先进的模块化机器人是 M - TRAN，它能改变自身结构和运动以适应环境。其模块是双立方体模块，由两个半圆柱形部分和一个连接部分组成。连接部分有两个齿轮电机，可独立将半圆柱形部分旋转 - 90°至 90°。此外，每个模块配备微处理器、传输设备、锂离子电池和连接机构。为实现更可靠的操作，已开发了三代产品（