一

移動機器人的機構

一般而言，移動機器人的移動機構主要有輪式移動機構、履帶式移動機構及足式移動機構，此外還有步進式移動機構、蠕動式移動機構、蛇行式移動機構和混合式移動機構，以適應不同的工作環境和場合。一般室內移動機器人通常采用輪式移動機構，室外移動機器人為了適應野外環境的需要，多采用履帶式移動機構。一些仿生機器人，通常模仿某種生物運動方式而采用相應的移動機構，如機器蛇采用蛇行式移動機構，機器魚則采用尾鰭推進式移動機構。其中輪式的效率最高，但適應性能力相對較差；而足式的移動適應能力最強，但其效率最低。下面介紹輪式移動機構和足式移動機構。

輪式移動機器人是移動機器人中應用最多的一種機器人，在相對平坦的地面上，用輪式移動方式是相當優越的。輪式移動機構根據車輪的多少有1輪、2輪、3輪、4輪及多輪機構。1輪及2輪移動機構在實現上的障礙主要是穩定性問題，實際應用的輪式移動機構多采用3輪和4輪。3輪移動機構一般是一個前輪，兩個后輪。其中，兩個后輪獨立動，前輪是萬向輪，只起支撐作用，靠后輪的轉速差實現轉向。

4輪移動機構應用最為廣泛，4輪機構可采用不同的方式實現驅動和轉向，既可以使用后輪分散驅動，也可以用連桿機構實現4輪同步轉向，這種方式比起僅有前輪轉向的車輛可實現更小的轉彎半徑。

2足式移動機構

履帶式移動機構雖在高低不平的地面上可以運動，但是它的適應性不夠好，行走時晃動較大，在軟地面上行駛時效率低。根據調查，地球上近一半的地面不適合傳統的輪式或履帶式車輛行走，但是一般的多足動物卻能在這些地方行動自如，顯然，足式移動機構在這樣的環境下有獨特的優勢。

足式移動機構對崎嶇路面具有很好的適應能力，足式運動方式的立足點是離散的點，可以在可能到達的地面上選擇最優的支撐點，而輪式和履帶式移動機構必須面臨最壞地形上的幾乎所有點。足式運動方式還具有主動隔振能力，盡管地面高低不平，機身的運動仍然可以相當平穩。足式行走機構在不平地面和松軟地面上的運動速度較高，能耗較少。

現有的足式移動機器人的足數分別為單足、雙足，三足、四足、六足、八足，甚至更多。足的數目多，適合于重載和慢速運動。在實際中，由于雙足和四足具有最好的適應性和靈活性，也最接近人類和動物，所以用得最多。

二

移動機器人的分類

1管道移動機器人

目前，管道的檢測和維護多采用管道移動機器人來進行。管道移動機器人是一種可沿管道內壁行走的機械，它可以攜帶一種或多種傳感器及操作裝置，如CCD攝像機、位置和姿態傳感器、超聲傳感器、渦流傳感器、管道清理裝置、管道焊接裝置、簡單的操作機械手等，在操作人員的控制下進行管道檢測維修作業。

2水下移動機器人

21世紀是人類開發海洋的新世紀，進行海洋科學研究、海上石油開發、海底礦藏勘測、海底打撈救生等，都需要開發海底載人潛水器和水下移動機器人技術。因此，發展水下機器人意義重大。水下機器人的種類很多，如載人潛水器、遙控有纜水下機器人、自主無纜水下機器人等。

3空中移動機器人

空中移動機器人在通信、氣象、災害檢測、農業、地質、交通、廣播電視等方面都有廣泛的應用。目前其技術已趨成熟，性能日益完善，逐步向小型化、智能化、隱身化方向發展，同時與空中移動機器人相關的雷達、探測、測控、傳輸、材料等方面也正處于飛速發展的階段?？罩幸苿訖C器人主要分為仿昆蟲飛行移動機器人、飛行移動機器人、四軸飛行器、微型飛行器等。微型飛行器的研制是一項包含了多種交又學科的高、精、尖技術，其研究水平在一定程度上可以反映一個國家在微電機系統技術領域內的實力，它的研制不僅是對其自身問題的解決，更重要的是，還能對其他許多相關技術領域的發展起推動作用，所以研制微型飛行器不管是從使用價值方面考慮，還是從推動技術發展考慮，對于我們國家來說都是迫切需要發展的一項研究工作。

4 軍事移動機器人

軍事是目前機器人使用較廣泛的一個領域，隨著現代戰爭逐漸向高新技術方向發展，機器人使用將大大減少戰場上人員的傷亡。軍用移動機器人有偵察機器人、爆炸物處理移動機器人、救援機器人、步兵支援機器人和無人機等。

5 服務移動機器人

服務機器人是一種半自主或全自主工作、為人類提供務的機器人，目前主要有醫用機器人、家用機器人、娛樂機器人、導游機器人、智能輪椅等。智能輪椅是將智能移動機器人技術應用于電動輪椅，融合多種領域的研究，包括移動機器人視覺、移動機器人導航和定位、模式識別、多種傳感器融合及用戶接口等，涉及機械、控制、傳感器、人工智能等技術。

6 仿生移動機器人

仿生移動機器人是指模仿生物、從事生物特點工作的移動機器人。有一些蛇形移動機器人、蜘蛛移動機器人、壁虎移動機器人、機器蛙等仿生移動機器人，在搜救、偵查方面都有很好的應用價值。

移動機器人種類繁多，工廠中大量應用的自動導引小車還只是這個移動機器人大家庭中的一位成員。在不遠的將來，將有更多種類的移動機器人在我們工作和生活中扮演著重要的角色。