前移质心四足机器人

前后肢负载更均衡

通过前移纵向质心位置，将高速奔跑时前后肢的支撑力与关节力矩差异大幅缩小，实现从后肢主导到前后肢协同受载的转变。

Kaixin, Lan · 蒋磊 · Chaojie, Fu · 金永斌 · 王洪涛

Biomimetics 2026

参数信息

前后肢支撑力中位差异降低

86.6 %

前后肢关节力矩中位差异降低

93.4 %

技术优势

负载更均衡

质心前移使前后肢支撑力和关节力矩的中位差异分别降低约86.6%和93.4%，从后肢主导转为前后肢协同受载。

高速不退化

在8 m/s速度下负载再分配趋势依然成立，说明前移质心不影响高速运动能力。

转向依旧灵活

测试表明，质心前移对转向响应和崎岖地形下的稳定性没有明显负面影响。

应用场景

• 高速四足机器人：为高速四足机器人提供质心前移的负载均衡布局，减少后肢过载。
• 机器人本体设计：通过纵向质心位置优化机身设计，提升高速奔跑时的负载分布。
• 腿足运动控制：即使控制策略不变，仅靠质心前移即可实现前后肢负载均衡。
• 多体动力学优化：提供解析框架将质心位置与关节力矩关联，用于多体动力学优化。