一、移动机器人的（de）机构

一（yī）般而言，移动机器人的移动（dòng）机构（gòu）主要有（yǒu）轮式移动机（jī）构、履（lǚ）带（dài）式移动机构及足式移（yí）动机构，此外还有步进式移动机构、蠕动式移（yí）动机构、蛇行式移动（dòng）机构和混合式移动机构，以适应不同的工作环境和场合。一（yī）般室内移动机器人通常采用轮式移动机构，室外移动（dòng）机器人为了适应野外环境的需要（yào），多采用（yòng）履（lǚ）带式移动（dòng）机（jī）构。一（yī）些（xiē）仿生机器（qì）人（rén），通常（cháng）模仿某（mǒu）种（zhǒng）生物运动方式而采用相应的移动机构，如机（jī）器蛇采用蛇行式移动机构，机器（qì）鱼则采用尾鳍推进式移动机构（gòu）。其中轮式的效率最高，但适应性（xìng）能力相对较差；而足式的移动适应能（néng）力最强，但（dàn）其效率最低。下面介绍轮式移动机构和足式移动机构。

1 轮式移动机构

轮（lún）式移动机器人是（shì）移动机器（qì）人（rén）中应（yīng）用（yòng）最多的一种机器人，在相对平坦的地面上（shàng），用轮式移动方式是（shì）相当优越的。轮式移动（dòng）机构根据车轮的（de）多少有1轮、2轮、3轮（lún）、4轮及多轮机构（gòu）。1轮及2轮移动机构（gòu）在（zài）实现上的障碍主要是稳定性问题（tí），实际应用的轮式移动机构多采用（yòng）3轮和4轮（lún）。3轮移动机构一（yī）般是一个前轮（lún），两个后轮。其中，两个后轮独立动，前轮是万向（xiàng）轮，只起支（zhī）撑（chēng）作用，靠后轮的转速差实现转向。

4轮移（yí）动机构应用最（zuì）为广泛，4轮机（jī）构可采（cǎi）用不同的（de）方式实现驱（qū）动和（hé）转向，既可以使（shǐ）用后（hòu）轮分散驱动（dòng），也可以用连杆机构实现4轮同步转向，这种方式比起仅有（yǒu）前轮转向的（de）车辆可实现（xiàn）更小的转弯半径。

2 足（zú）式移动机（jī）构

履（lǚ）带（dài）式移（yí）动机构虽在高低不平的（de）地（dì）面上可以运（yùn）动，但是它的适应（yīng）性不够好，行（háng）走（zǒu）时晃动较大，在软（ruǎn）地面上（shàng）行驶时效率低。根据调（diào）查，地球上近（jìn）一半（bàn）的地面（miàn）不（bú）适合传统的轮式或（huò）履带式（shì）车辆行走，但是一般的多（duō）足动物却（què）能在这些（xiē）地方行动（dòng）自如，显然，足式移（yí）动机构在这样的环境下有独特的优（yōu）势。

足式移动机构对崎岖路面（miàn）具有很好（hǎo）的适应能力，足式运动方式的立（lì）足（zú）点是（shì）离散的点，可以在（zài）可能到达的地面上选（xuǎn）择最优的支撑（chēng）点，而轮式（shì）和履带式（shì）移动机构必须面临最坏地（dì）形上的几（jǐ）乎所有点。足式运动方式还具（jù）有主动隔振能力，尽管地面高低不平，机身的运动（dòng）仍然可以相当平稳。足式（shì）行走机（jī）构在不平地面和松（sōng）软地面上的运（yùn）动速度较（jiào）高，能耗较少。

现（xiàn）有的足式（shì）移动机器人的足数分别为单足（zú）、双足，三足、四足、六足（zú）、八足，甚至更（gèng）多。足的数目多，适（shì）合于重（chóng）载和慢速运动。在实际中，由（yóu）于双足（zú）和四足具有最好的适（shì）应性和灵活性，也最接近人类和动物，所以（yǐ）用（yòng）得最多。

二（èr）、移动（dòng）机器人的分类

1 管（guǎn）道移动机器人

目（mù）前（qián），管（guǎn）道的检测和维护多（duō）采用管道移动（dòng）机器人来进行。管道移动机器人是一种可（kě）沿管道内壁行（háng）走的机械，它可（kě）以携（xié）带（dài）一种或多种（zhǒng）传感器及操（cāo）作装置，如CCD摄像机、位置和姿态传感（gǎn）器、超声传感器、涡流传感器、管道（dào）清理装置、管道（dào）焊接装置、简单的操作（zuò）机械（xiè）手等，在（zài）操作人（rén）员的控制下进（jìn）行（háng）管道（dào）检测维修作业（yè）。

2 水下（xià）移动机器人

21世纪是人类开发海洋（yáng）的新世纪，进（jìn）行海洋科学（xué）研究、海上石（shí）油（yóu）开发、海底矿藏勘测（cè）、海底（dǐ）打捞救生等，都需要开（kāi）发海底（dǐ）载人潜水器（qì）和水下移动机器人技（jì）术。因此（cǐ），发展水下机器人意（yì）义重大（dà）。水下机器人的种类很多，如载人潜（qián）水（shuǐ）器、遥控（kòng）有缆水下机器人（rén）、自主无缆水下机器人等。

3 空中移动机（jī）器人

空中移动机器人在通信、气（qì）象、灾害（hài）检（jiǎn）测、农业、地质、交通、广播电（diàn）视（shì）等方（fāng）面都有广泛（fàn）的应（yīng）用。目前其（qí）技术已（yǐ）趋成熟，性（xìng）能日益完善，逐步（bù）向小型化、智（zhì）能化、隐身化方向发展，同时与空中移动（dòng）机（jī）器人相关（guān）的（de）雷（léi）达（dá）、探测、测控（kòng）、传输、材料等方面也正处于（yú）飞速（sù）发展的阶段（duàn）。空中移动机器（qì）人（rén）主要分（fèn）为仿昆虫飞行移动机器人、飞（fēi）行（háng）移动机器人（rén）、四轴飞行器、微型飞行器等。微型飞行器的研制是一项包含了（le）多种交又学科的高、精、尖技术（shù），其研究水（shuǐ）平在（zài）一定（dìng）程度上可（kě）以反映一个国家在微电机系统技术领域内（nèi）的实力，它的研制不仅是（shì）对其自身（shēn）问题的解决，更重要的是，还能对其他许多相关技术领域的发展起推动作用，所以研制微型飞行器（qì）不管是从使（shǐ）用价值方面（miàn）考虑，还是从推（tuī）动技（jì）术发展考虑，对于我们（men）国家来说都是迫切需要发（fā）展的一项研究工作。

4 军事移动机（jī）器人

军事是目前机（jī）器（qì）人使用较广泛的一个领域，随着现代（dài）战争（zhēng）逐渐向高（gāo）新（xīn）技（jì）术方向发展，机（jī）器人使用将大大减少战场上人员（yuán）的伤亡（wáng）。军（jun1）用移动（dòng）机器人（rén）有侦察（chá）机器人（rén）、爆炸物处理移动机器人、救援机器人、步兵支（zhī）援机（jī）器人和无人机等。

5 服务移动机器人

服务机器人是一种半自主（zhǔ）或全自主工作（zuò）、为人类提供务的机（jī）器人，目（mù）前主要（yào）有（yǒu）医用机器（qì）人、家用机器人、娱乐机器人、导游机器（qì）人、智能轮（lún）椅等。智能轮椅是将智（zhì）能移动机（jī）器人（rén）技术应用于（yú）电（diàn）动轮椅，融合多种领（lǐng）域的研究，包括移动机器（qì）人视觉、移动（dòng）机器人导航和定（dìng）位、模式识别、多（duō）种传（chuán）感器融（róng）合及用户接口等，涉及机械、控制、传感（gǎn）器、人（rén）工智能等技（jì）术。

6 仿生（shēng）移（yí）动机器人（rén）

仿生（shēng）移动机器人是（shì）指（zhǐ）模仿生（shēng）物、从事生物特点工作的移动机器人（rén）。有一些蛇形移（yí）动机器人、蜘蛛移动机器人、壁虎移动机器人（rén）、机器（qì）蛙等仿生移动机器人，在搜救、侦查方面（miàn）都有很好（hǎo）的应用价值。

移（yí）动机器人（rén）种类（lèi）繁（fán）多（duō），工厂中大量应用的（de）自动（dòng）导引小（xiǎo）车还（hái）只是这个移动机器人大（dà）家（jiā）庭中（zhōng）的一位成员。在（zài）不远的将（jiāng）来，将（jiāng）有更（gèng）多种类的移动机器人在我们工作和生活中扮演着重要的（de）角色。