几款常见的四足机器人的特点和区别

波士顿动力Spot mini
SpotMini是一款小型的四足机器人。重量为约25kg（带上手臂30kg）。并且是纯电动驱动的，因此运动起来相对比较安静，充电一次可以使用约90分钟。
SpotMini本身的传感器包括：3D距离传感器、惯性测量单元、以及四肢内的位置/力量传感器。这些都是感知周围环境、了解自己运动状态，从而实现自主导航的必备传感器。
3D距离传感器是用来获得二维图像+距离图像(术语叫深度图) 的设备，有很多种，比如基于结构光编码的RGB-D相机、基于飞行时间法的RGB-D相机、基于立体匹配的双目相机，以及激光雷达等。
比如波士顿动力的Atlas机器人的3D距离传感器，使用的是Carnegie Robotics公司的MultiSense SL，这是一种多模式3D传感器，包括激光，双目相机传感器。
而SpotMini使用的3D距离传感器同样来自这家公司，型号为MultiSense S7 ，是一种紧凑的双目立体相机，分辨率高达2K x 2K，通过两相机视差可以计算出物体和相机的距离。
MIT 猎豹
MIT一直是机器人科技的先驱，如今它们发明了一种机器猎豹，可以说是世界上最敏捷的机器人。
猎豹是陆地上奔跑最快的动物，能在短短几秒内加速到60英里每小时。在加速过程中，猎豹会四肢两两并用，跳跃加速。现在，MIT的研究人员开发出了一套跳跃算法，并将它用在了机器豹身上。
机器豹拥有四肢，配置了齿轮，电池，电动马达，与动物猎豹的重量也差不多。研究团队对机器豹进行了测试，它能稳定地在草地上跳跃前进，最高时速能够达到10英里，能够跳跃超过一英尺(30cm)的障碍物。据预计，机器豹的最高时速能达到30英里。
MIT Cheetah四个主要设计理念都是为提高该机器人的奔跑速度以及奔跑时间（能量效率）服务的。为实现快速奔跑并提高能量利用效率，MIT Cheetah的设计者主要做了三方面的重要工作：1）机械结构设计；2）执行机构设计）；3）控制器设计。就目前的情况来看，机械结构以及执行机构的设计应该说是该机器人能够成功的关键，但是在机械结构与执行机构定型后，控制器的设计将会越来越重要。
宇树科技AlienGo
高爆发运动能力（后空翻）；
跌倒后的自动翻身功能；
通过崎岖路面的能力；
高速行走的能力（Approx. Max. 1.5m/s）；
集成Slam与人体运动tracking的视觉应用；
其中最亮眼的无疑是通过后空翻展现的高爆发运动能力；这是世界上目前能看到的最大尺寸和重量的四足机器人进行的后空翻，相应的硬件设计、电机拖动与运动控制技术可以说是世界顶尖水平。
对于四足机器人每条单腿的自由度设计，通常目前都是遵循串联式的Roll-Pitch-Pitch式的方案，三个驱动器都分布在髋关节，对于膝关节的pitch则通过连杆或者滚珠丝杠传递下去，有益于减小腿部惯量并提升动态运动性能。
但此设计也存在一些弊端，即串联式的关节设计使得电机分布在旋转关节的两侧，因此两电机间的电气连接线在设计上将有所考究。
在当今主流的关节机器人的驱动器设计中，我们有中空式走线和非中空式走线两种方案，目前大多数机器人都会采用前者。因为作为后者的非中空式走线的线路会直接暴露在关节外侧，一方面影响机器人设计的整体性和紧凑性，另外一方面将带来因为勾拽而导致电气连接线脱落的安全隐患。而中空式走线将会避免这些问题（推测Spotmini也采用中空式走线的方式，如图一所示，并没有外置的电缆），但同时会在结构设计上带来更大的复杂性，并且需要扩大驱动器的径向和轴向尺寸，致使整体设计的紧凑度降低，躯体惯量增大，给后续动态运动能力带来负面影响。
同时，无论是非中空式走线还是当今主流的中空式走线，在相应关节需要旋转大量次数的工况下，都会带来相应的线材磨损和疲劳损伤，最终影响作为商品的可靠性能。我们在机器人的科研应用中，几乎已经认为中空式走线的方案是“完美”的，因为科研类机器人几乎不考虑疲劳寿命，但作为商业产品性质的AlienGo，我想追求更加极致的产品可靠性，是其硬件设计优化上永远的目标。从作者在iit和关节腿足式机器人打交道的经验来看（采用中空式走线），80%以上的机器人硬件问题都是电气连接线问题，这是目前制约机器人机电平台可靠性的瓶颈。
蔚蓝AlphaDog
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