1、通过四足机器人腿部机构运动学分析使移动更高效。

2、具有很好的越野能力，在野外能很好的运动。

3、负重能力强，对四足机器人身体结构和构造增加负重，使其具有一定的运输能力。

4、投入运用到野外活动和工作中，能够投入到社会生产生活实践中。

5、在运动过程中没有噪音，能给军队运送物质，运用到一些特殊的行业。

1、仿生机器狗的形态结构研究与设计。

使用开链式腿部结构，使它有更大的工作空间，还具有较强的资态修复能力。身体设计一个载物平台，这有就具有运输的功能。

2、超声波、灰度、红外等传感器的研究与使用。

当发送超声波束碰到被检测物体时，仅检测电位器设定距离内物体反射波的方式，从而判断在设定距离内有无物体通过，结合红外,灰度等的判断 ，从而能更准确的判断。

3、适用复杂地形多种步态的行径研究。

为克服机器人无法获取地形信息的不足，规划了一种矩形摆动足足底轨迹。提出使用静态步态规定方法：Walk步态是一种静态步态，即在运动过程中始终有三条腿处于支撑相，至多只有一条腿处于摆动相，四足动物在walk步态中四条腿最常见的轮换顺序为1→3→4→2→1。这样个步态保证了机器人在复杂地形行走时的相对稳定，也提高了机器人承重的稳定性。

当需要快速移动时可以用动态步态，Trot步态是一种动态步态，Trot步态的特征是以对角的两条腿成对运动，即腿1和腿3运动一致，腿2和腿4运动一致，理想情况下对角腿同时抬起并同时着地。这个步态在中等速度下的Trot步态具有最高的能量效率，这也使得Trot步态成为平地快速移动时的通用四足步态。

4、运用机器视觉使四足机器人更好的判断。

openmv具有很多功能，模板匹配,特征点检测,测距等 ，能让机器人做出判断，结合和2一起。

5、使用PID技术实现四足机器人的仿生运动。

仿生运动有许多优点，它可以跨越障碍物、走过沙地、沼泽等特殊路面﹐因此可以用于工程探险勘测、反恐防爆、军事侦察等人类无法完成的或危险的工作﹐并且机器人的足所具有的大量自由度可以使机器人的运动更加灵活﹐对凹凸不平的地形的适应能力更强。足式移动机器人的立足点是离散的﹐跟地面的接触面积较小,可以在可达到的地面上选择最优支撑点﹐即使在表面极度不规则的情况下,通过严格选择足的支撑点,也能够行走自如 ,因此,足式步行机器人特别是四足步行机器人的研究已成为机器人学中一个引人注目的研究领域，它可以作为危险地带的探险工具也可以去那些人类自身不能到达的地方。

6、开发自主判断规划路径的能力。

从全球范围来看，由于四足机器人的机构仿生设计、模型结构设计复杂，且需要人工智能、柔性控制、定位导航、自平衡控制、步态规划等各类先进技术的关联配合，需要深厚的基础理论及关键技术积累，导致四足机器人研发周期长，长期处于实验室研究阶段。

波士顿动力公司陆续推出了几代产品，2012年发布的Cheetah猎豹仿生四足机器人是目前室内奔跑速度最快的机器人，在跑步机上可以达到45km/h的速度。2013年推出的WildCat野猫四足仿生机器人可以在各种步态下灵活转弯，且目前只有波士顿动力公司能够实现在奔跑步态时的转弯，是室外奔跑速度最快的四足机器人，同时还具有较高的能量效率。而2016年推出的SpotMini四足仿生机器人体型小巧，质量仅约30kg，在崎岖的地形下比大型的四足机器人更灵活。

                            图 1

国内的四足机器人研究起步较晚，处于模仿和追赶的阶段，但仍然有一些突出的成果。较有代表性的是宇树科技开发的四足机器人莱卡狗。该机器人质量为22kg，自主研发的电机系统能输出18kW的瞬时功率，该机器人可在脱离外部供电的情况下运行2～3h，如图2所示。莱卡狗的性能与波士顿动力公司的SpotMini差距不大，但还不够成熟，视觉导航及自主性仍有待提高。浙江大学团队发布的机器人绝影和赤兔是高校领域的代表。赤兔采用电机驱动，奔跑速度可达10km/h。山东大学、北京理工大学和哈尔滨工业大学等高校在四足机器人领域也都取得了较好的成绩。国内的四足机器人研发愈来愈热，但仍与世界先进水平有一定的差距，主要体现在仿生结构、驱动系统的性能指标和自主性不足方面。机器人关节的驱动器在较大程度上依赖于国外，而绝大多数国内研发的四足机器人仍处于实验室研发阶段，达不到波士顿动力公司的系列机器人可以在野外长时间工作的水准，但这些成果仍然大大推动了国内在该领域技术的发展。近年来，国内的电机产业也有了突破性进展，银弗科技发布的QDD系列电机是其中的代表，该系列电机的运行参数可以与一些世界一流的电机厂商相比，虽然还没有被大规模使用，但仍然体现出了机器人产业带动相应产业的高速发展。

   

                     图 2

要有效解决以上问题,必须合理进行四足机器人的系统设计。需要在机械结计、动力单元匹配、能源系统选择及控制系统搭建等方面开展深入研究应当看到,一些早期的四足机器人其控制系统多采用移植了实时操作系统的机以构成控制系统的核心,执行单元的驱动模块多采用通用器件搭建。

大部分都还没有实现在比较复杂地形穿越，实际运用的非常少。在运用于野外考察、地震救灾、环境检测、娱乐生活等诸多行业有着非常大的运用前景。

1、越障性能强、适应各种地形。

2、野外运输效率高。

3、Arduino uno单片机和使用Python的openmv相结合，控制算法更加稳定。

4、使用陀螺仪控制身体的平衡。

5、运用PID技术让它更能接近仿生运动。

6、加装超声波和红外能全面的信息感知，能更准确的做出判断。

7、具备多种功能，能担任多样工作。