仿鼠机器人 SQuRo：灵巧通过狭窄空间执行检测任务

北京理工大学团队研发四足仿生鼠机器人，具备多模态运动与超强载荷能力

足式机器人在现实应用前景广阔，但在狭窄空间操作仍具挑战。增强环境适应性的一个途径是设计小型仿生机器人，能执行多种运动并携带载荷。洞穴栖息的老鼠凭借无与伦比的敏捷性和适应性备受关注，大量努力尝试模仿其形态或运动特性。

近期，北京理工大学石庆教授团队开发出新型机器人鼠 SQuRo（小型四足机器人鼠）。

石教授团队先开发出能复现老鼠运动/行为的轮式仿生鼠。近期将轮子替换为腿以进一步提升运动敏捷性。发表于《IEEE Transactions on Robotics》的研究实验结果显示：足式 SQuRo 能在狭窄空间内模仿真实老鼠运动。

老鼠凭借修长纤细躯干和超强敏捷性适应狭窄空间。为复现运动敏捷性，团队充分利用老鼠洞穴移动的形态和运动特性。首先提取老鼠关键运动关节（KMJs）并完成自由度（DOF）配置：每肢 2 DOF 复现肢体运动，腰部 2 DOF、头部 2 DOF 复现脊柱柔性运动。得益于修长柔性脊柱，SQuRo 能弯曲躯干快速转身。

除复现形态外，机器人鼠还具备老鼠运动特性。团队提出分层开环控制器实现类鼠多模态运动。控制框架三层：1) 多运动规划器含四种基本运动模式，建立控制变量与地面反作用力（GRF）直接关系；2) 考虑稳定性和驱动限制的参数优化；3) 各关节轨迹生成。框架使敏捷运动和快速切换成为可能。

得益于仿生柔性结构和多模态运动控制，SQuRo 能执行蹲立、行走、爬行、转向等多种运动，跌倒后通过控制肢体和颈部调整重心（CoM）恢复。实地测试中，SQuRo 成功通过不规则窄通道（内宽 90mm），跨越 30mm 高障碍，在 15° 坡度上稳定移动，展现狭窄空间检测任务应用潜力。

同尺度最先进四足机器人对比，SQuRo 躯干更修长纤细、重量更轻。最小转弯半径仅 0.48 身长，远小于其他机器人。且负载达自重 91% 时仍能稳定运动，展现优于同类小型四足机器人的超强载荷能力。这些能力使 SQuRo 能敏捷通过狭窄空间和崎岖地形，执行相关场景下的检测或运输任务。

更多信息请联系 Ruoxi Tian，《IEEE Transactions on Robotics》：[邮箱]。

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