杨昆明

(西安航空学院， 西安 710077)

近年来，地震、火灾、洪水等自然灾害严重威胁着人们的安全，引起了广泛的关注。在这种情况下，将机器人技术、营救行动技术、仿生学等多学科知识有机融合，研制与开发用于搜寻和营救的救援机器人，是机器人学研究中一个富有挑战性的新领域[1]。对此，国内外学者进行了大量研究。作为一个多核能、多地震的国家，日本在救援机器人方面开展了相对全面的研究工作。日本东京工业大学等科研机构的学者[2-3]从仿生的角度和基于超机械系统的思想，先后研制了"ACM”、“GENBU”与“SORYU”等系列救援机器人，在仿生机械及灾难救援应用研究等方面作出了卓越的贡献。KAMEGAWA等[4]研发了一种新的救援机器人平台，其由多节履带车连接而成，可进入狭窄空间，具有良好的越障能力和地面适应能力。美国科研机构基于仿生学，先后设计研制了模块化可重构的救援机器人CONRO[5]、具有三维运动且在非结构环境下具有较强运动能力的蛇形机器人Snakebot[6]。

国内学者结合生物界生物的运动特性也进行了大量研究。例如，魏娟等[7]运用虚拟样机技术，在CATI环境下建立煤矿救援机器人三维实体模型，分析机器人在完成自撑起运动时摆臂的速度、加速度与驱动力矩的变化规律，为煤矿救援机器人的进一步仿真分析提供依据，同时也为煤矿救援机器人控制系统设计提供可行的理论数据。王楠等[8]针对灾难救援应用领域的具体需求，提出了控制站系统的设计原则；……