四足机器人

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有记载的第一部四足机器人是由 Chebyshev 于1870年建立的，如图。其中，Link1绕着轴A1旋转，带动足端P1沿着轨迹运动。在这一机械中，四条腿按照对角线被分为两组，它既可以站立，也能够行走和小跑。但这种早期的行走机械没有适应地形的机制，因而只能在平坦的地面上运动。

另一个里程碑式的四足机器人是L.A.Rygg于1893年在美国专利局申请的一种骑马机，骑手通过踏板为机械提供动力，利用连杆和曲柄传动，使机器得以行进。这被认为是历史上第一项关于足式机器的发明专利。

到了20世纪40年代，研究人员和工程技术人员开始探索行走机器人的潜在应用。军方和航天领域提出过一些有趣的应用。其中，英国和美国最先提出将足式机器人应用于战争和星际探索行动。

第一个正式的项目是由英国的 A.C. Hutchinson 和 F.S.Smith 开展的。他们认为，对于1000吨级别的车辆，足式系统比轮式系统或者履带系统更加可靠。因此他们共同开发了一套在水平和垂直方向解耦的单足系统，该系统通过两个液压机构驱动。最后，他们按比例建造了一个0.6米高的四足机器人。该机器人有八个运动关节，可用于装甲车的测试。但当时的英国陆军部门对此并不感兴趣，因此终止了这个项目。这应该是第一台具有地形适应能力的四足机器人。

在接下来的20年间，一些重要的理论研究都在NASA和美国陆军的资助下进行。波兰工程师 M. G. Bekker 在美国陆军坦克汽车公司(US Army Tank-Automotive)的研究尤其值得关注。这些研究工作推动了通用行走卡车（GE Walking Truck）的发展。这种机器人长达3米，重达1400公斤，使用一个90马力的内燃机驱动。骑在机器人身上的操作员需要控制众多的手柄和踏板。虽然项目负责人声称人们只要经过20小时的训练，就能够熟练驾驶这台机器人。但南加州大学的 R.McGhee 敏锐地意识到，这台机器人的操作实在是过于复杂，需要一套自动循环操作系统来取代操作员。

1966年到1969年间，Bucyrus-Eire 公司建造了史上最大的足式机器人——Big Muskie。这台机器人被设计用于露天矿山作业，重达13500吨，时速能够达到270米/小时。Big Muskie 的成功证明了 Hutchinson 的想法是可行的。令人震惊的是，它竟然一直工作到了1991年。

1966年，McGhee也在进行着自己的研究。他和A. A. Frank 共同制造了一台名为Phony Pony的中型四足机器人，如图。机器人的每条腿有两个自由度，由电机驱动。机器人的脚是一个倒T形结构。控制系统是一个具有六种同步状态的状态机，可以控制机器人进行爬行或对角小跑。

Phony Pony的研究启发了 McGhee，他建造了更多新的机器人。这些机器也成为了行走机器人历史上的重要里程碑：OSU六足机器人和自适应悬挂车辆(ASV)。

OSU六足机器人建于1977年，是第一台由电脑控制的行走机器人。它的腿是模仿昆虫腿设计的，三个旋转关节由电机驱动。该机器人成为了大量步态生成、机器人控制、力分配算法的实验平台。1986年，McGhee 还和 Waldron 一起建造并测试了ASV六足步行机，这可能是有史以来建造的最大和最特别的地形适应性行走机器人了。

1980年，日本东京理工大学的 Hirose 教授开始研发一个四足机器人大家庭。PV-II被认为足式机器人、特别是四足机器人发展的重要里程碑。PV-II重10公斤，高约1米。几年后，Hirose开始开发 TITAN 系列，并从2001年开始开发TITAN-IX 。

1978-9 - PV-II 4-Legged Walking Machine - Hirose & Umetani (Japanese)