DIY 四足机器人目前项目集合综述

golaced · 发表于 2019-3-16 17:01:17

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https://github.com/golaced/OLDX-FC_QUADRUPED_QUADROTOR

随着近年来波士顿动力公司不断推出的足式机器人引起了国内外许多爱好者的关注，也出现了许多电子发烧友自己开发的足式机器人，但不同于四轴飞行器仅采用无刷电机和机架就能进行开发，而足式机器人本身结构复杂特别是伺服驱动部分可以独立作为一个学科进行研究，因此造成了虽然有许多不错的足式机器人项目但是由于项目成本或者编程语言不为国内环境所熟悉的原因而阻碍了它们的推广或开源。下面为大家整理下目前在YouTube上近年来有视频可查的足式机器人开发项目。

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首先介绍下本人开发的四足，其采用8自由度结构使用了目前国内比较熟悉的STM32作为控制器，同时作为载板能与树莓派进行安装实现后续图像和SLAM导航的开发，机器人体积小重量轻能作为桌面级开发平台。步态方面基于虚拟力和虚拟腿算法基于IMU实现姿态自稳，虽然其采用舵机作为动力但是实际是采用力矩模型输出控制量，机器人可选择压力或开关作为足底触地判断从而得到更好的室内上下坡，越障能力。目前该项目计划采用开源+SDK授权的方式进行推广详情请加入QQ群或关注Github。

（1）项目1

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该项目基于Odrive 驱动器设计了单腿三自由度的机构，并基于力矩控制实现了单腿的弹跳目前作者在持续更新其采用的结构和驱动电机与Xdog类似，估计后期会做出与Xdog一样完整的四足机器人。

（2）项目2

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该项目是斯坦福大学某团队开发的四足机器人，其在今年的ICRA会议中发表了用机器人实现后空翻的论文与前几天MIT小狗功能类似，其采用8自由度并联式机械结构同样以Odrive作为驱动，目前项目为开源状态在Github进行托管

（3）项目3

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一个日本某大学学生制作的舵机四足机器人，其采用12自由度结构同时通过总线舵机能实现前后膝朝向多种不同腿部构型与MIT大狗类似，其步态效果在目前以舵机为驱动的四足机器人中能排到一二名，作者目前仍然保持更新状态，目前已经实现了使用图像控制机器的功能，日本人做机器人的能力确实很强其实现了在步态运动下机体高度和角度平滑的变化，可惜目前没有实现着地判断因此只能实现平坦地面上的移动

（4）项目4

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同样在今年ICRA上发布的论文，该机器人主要用于验证强化学习，采用舵机作为驱动MIT不久前推出的小狗也打算用于未来人工智能的验证平台，可见目前足式机器人基础步态算法实际已经十分成熟未来在强化学习方面才是研究的重点，当前伺服结构可靠、高效是所有前提

（5）项目5

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YouTube知名极客大佬推出的全开源四足机器人项目，其采用Arduino作为核心控制器，以3D打印和金属结构作为机身，采用Odrive加减速的方式实现腿部驱动。目前该项目已经推出了近13期左右的视频一步一步从机体加工到步态验证，目前其已经实现了基础的对角开环测试，通过IMU辅助了姿态控制但是由于机器人体积较大成本很高目前在完成度上来说实际不是很高，但是老外在结构设计上确实不错

（6）项目6

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同样基于强化学习在Pybullet下验证的步态算法，机器人采用的是GhostRobotic 推出的Miniature，该公司近期也推出了一个12自由度的机器人。统计下来目前Spotmini和ETH作为领先除了步态外将视觉导航等技术完美集合，下一批次就是近年来会出现的如MIT、GR、莱卡狗等主要还是实现基础步态作为开发平台为其他研究机构提供

（7）项目7

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YouTube上一个大佬在4年期制作的舵机四足机器人，虽然只支持爬行步态但是在不同启动加速上做的十分柔顺，就算在目前看来也是一个很不错的效果

（8）项目8

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（9）项目9

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模仿Miniature的8自由度机器人采用Odrive作为驱动，效果一般主要依靠了自身配重平衡不步态上仅适用了简单的Sin轨迹生成和状态机调度

（10）项目10

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上个项目同一个作者早期的舵机版本，该版本虽然只支持爬行步态但是在足底增加了压力传感器检测触地能实现崎岖地下下的移动，总体还不错

（11）项目11