兼具高速度、 高機動和高適應性已成為四足機器人發展的必然趨勢， 仿生關節作為重要的基礎運動部件， 對四足機器人的運動學和動力學研究具有重要的作用。 從氣動柔性的仿生關節、液壓減震的仿生關節、 串聯彈性驅動器的仿生關節和變剛度柔性的仿生關節 4 方面出發， 對四足機器人關節仿生的研究現狀進行了全面綜述， 并準確分析各種類型的仿生關節缺陷， 最后對四足機器人仿生關節的未來發展趨勢進行概述。 隨著研究的深入， 四足機器人的仿生關節必然會在生產服務、科學探索、 未來戰爭等多個領域中發揮廣泛的應用。

　　四足機器人是目前移動機器人的研究熱點， 其離散支撐方式具有非結構化環境的高適應性， 兼具輪式和履帶式機器人的運動特性。 各國陸續開展了四足機器人深入研究， 例如美國波士頓動力公司相繼推 出 的 BigDog、 Wild Cat、 Spot ［1］ 四 足 機 器 人。 2011 年， 我國 863 計劃啟動 “高性能四足仿生機器人” 主題項目［2］ ， 以期突破仿生柔順機構、 移動感知能力、 平衡性和動態運動能力等核心技術， 使我國四足仿生機器人實現跨越式發展。仿生關節作為基礎運動部件， 對四足機器人的運動學和動力學相關研究具有重要作用， 而仿生關節的設計研究也已成為影響機器人平衡性和動態運動能力的重要因素。 犬類等奔跑型動物因為腿系肌肉-筋腱的柔性特征， 在奔跑運動過程中， 不僅能夠實現小腿和足尖位置魯棒控制， 同時可以將存儲奔跑過程中 35%的機械能， 用于后續運動能量循環［3］ 。進一步的生物力學研究表明［4］ ， 動物腿關節的彈性剛度是隨著不同的運動方式和地形而變化的， 通過腿關節彈性剛度的調整， 可迅速實現動物位姿、 運動步幅及運動頻率的調整， 成功躲避巖石或凹凸不第 43 卷 第 01 期 四足機器人仿生關節的研究現狀綜述 159 平的路面， 表現出優越的生物特性。受此啟發， 國內外四足機器人仿生關節逐漸成為當前領域的研究熱點， 故本文中從氣動柔性的仿生關節、 液壓減震的仿生關節、 串聯彈性驅動器的仿生關節和變剛度柔性的仿生關節等 4 個方面出發， 對四足機器人關節仿生的研究現狀進行全面綜述， 準確分析各種類型的仿生關節缺陷， 對四足機器人仿生關節的未來發展趨勢進行概述。