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文献综述
1.1研究背景及意义随着社会发展和科技进步，机器人正越来越多的在生产、物流、军事和娱乐等领域中得到应用，其中移动式机器人能在更大的范围内运动，在物品递送、探索、巡检、人道主义排雷等场景下具有不可或缺的作用。
在陆地上存在着大量台阶、障碍、斜坡等元素，使轮式机器人的工作范围受到极大限制，相比之下，足式机器人有潜力在不规则地形中灵活运动，其中四足机器人是一种兼具平稳性和简洁性的设计方案，近年来众多顶尖科研机构推出了各种四足机器人原型，使人们看到了其光明的应用前景[6,15]。
但目前四足机器基本处在研发设计阶段，成本高昂，尚未实现大规模应用。
相比之下，小型四足机器人成本低廉，适合在一般高校中用于科创教育，且较小的体型有利于隐蔽和进入狭窄空间，有利于执行侦察、搜救等任务，是一个值得探索的研发方向。
1.2国内外研究现状2005年前后，美国波士顿动力公司开发了四足机器人BigDog，用于背负重物，其在野外环境下的出色表现改变了足式机器人呆板的形象。
其后，该公司相继研发了LS3、WildCat、Spot、SpotMini等四足机器人，其中世界上最快的四足WildCat能以32km/h高速奔跑；SpotMini能爬楼梯、开门，完成巡检、视察、收拾杂物等工作。
波士顿动力公司为世界足式机器人的研发树立了标杆。
图1 BigDog和SpotMini麻省理工学院(MIT)仿生机器人实验室开发出的猎豹系列机器人已经历多次迭代和改进，目前最新的猎豹3(Cheetah 3)使用特制的无刷电机，配合行星轮减速机构和传动链，实现了爆发力强、惯量小、运动灵活的腿部运动机构，可任意改变肢体的方向和构型。
归功于本体感知的触地检测算法和模型预测控制器(MPC)等控制理论，Cheetah 3能跳上0.76米高的平台，盲爬楼梯，并抵抗外力干扰[1,13]。
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