設計能符合高度動態效能(Highly Dynamics)要求的腿足式機器人（Legged Robots）的驅動器（Actuator）,一直都是目前機器人學術界的巨大挑戰。
----------------------------------工業界常見的驅動器對於動態步行難以滿足如下要求：
1，大力矩輸出密度；
2，（High Torque Density）動態物理互動能力；(Dynamical Physical Interaction)
這篇文章會對目前學術界腿足式機器人常見的驅動器方案進行效能介紹與對比，並探討未來的驅動器發展方向，也歡迎大家一起留言參與討論，因為一個人的認知真的是很有限的，多人多行業的交流討論很能碰撞出靈感的火花。
（註明：這裡說的驅動器都是基於ElectroMagnetic的電機方案，新型的本體驅動器方案來自Mit Cheetah Group）
----------------------------------下圖展示了腿足式機器人三種常見的驅動器設計方案：
1，常規方案；
2，SEA ；
3，本體驅動器；

基本要求是驅動器方案必須帶力控，關於力控的意義請參見：為什麼我們在機器人運動控制中一直在強調力控？
關於這三種常見的驅動器設計方案特徵及效能對比，我製作瞭如下的表格進行相關歸納整理：


----------------------------------腿足式機器人（雙足及四足）主流驅動器方案
相關討論與備註：
1.對於三種驅動器方案未來的發展趨勢，是我個人的觀點，見仁見智，歡迎大家討論；
2.即使我認為本體驅動器是未來正確的發展方向，但我現在仍然做的是SEA（老闆是做SEA出身的原因，而且做的算比較好）。如果作為年輕的PhD，當自己的想法和老闆發生衝突，該怎麼處理？
3.“本體驅動器”這個名稱來自MIT Cheetah的“Proprioceptive Actuator”的直譯，如果有更合適的中文翻譯請告訴我，謝謝。
4.對於使用類似MIT Cheetah組本體驅動器方案搭建雙足小人型，我知道有相關國內的組在做，但是這裡不能列舉，For some reason.
5.表格註釋中提及到的本體驅動器方案的IMF（衝擊減緩係數）是SEA方案的90%，而常規方案（以HUBO為例）的IMF則是SEA方案的50%，具體可見文末參考文獻
而為了更好地直觀體會關於制約本體驅動器方案發展的核心因素：驅動器輸出密度。
我將MIT Cheetah組使用的兩代本體驅動器方案和我們iit的SEA方案進行了相關引數的對比

----------------------------------SEA(iit)與本體驅動器(mit cheetah)效能引數對比
相關討論與備註：
1.首先需要申明的是驅動器的輸出密度和電機輸出密度是兩個不同的概念；
2.我們可以看到MIT自己做的電機效能確實極強，能量輸出密度是Kollmorgen電機的4.2倍，是大扭矩輸出電機Emoteq的3.2倍，而這個電機是來自於MIT電氣學院Jeffery H. Lang那裡。專業的電機得去找專業具有電機背景的人去做，這點很重要；
3.對比驅動器輸出密度，我們就可以知道目前SEA還能存在的意義，減速箱的引入實實在在地極大提升了驅動器這個整體的輸出密度（我指的是密度，並不是輸出扭矩，注意

）。而大減速比減速箱的引入帶來的靜摩擦力與非線性則否認了用電流環做力控的方案，引出了後續一系列SEA相關的問題。
----------------------------------個人總結與相關挑戰：
1.動態物理互動能力的孱弱（具體指IMF: Impact Mitigation Factor）是常規方案將會被取代的主要原因；
2.目前“大扭矩”電機（Motor）輸出密度的不足是SEA不能被完全取代的主要原因；
3.如果大扭矩輸出電機能力提升到目前的3倍（即輸出密度到達約80N·m/kg）,SEA則將慢慢退出舞臺。因為作者認為，SEA機械效能上的抗衝擊和儲能在本體驅動器方案的電機控制層面都能實現，系統的複雜性應該從機械層面移到電氣層面；
4.如果我們站地更高一點去看：所謂電機的普遍特性“高速低扭矩”其實並不太適合腿足式人型機器人的應用領域，而液壓系統的特性則正好契合——波士頓動力。
5.因為我不具有很專業的電機背景，所以不是很確定常規的電機方案：即銅質線圈+永磁體，是否已經到達了極限的輸出密度（注意是密度）。如果想要飛躍性的提升電機的輸出效能，電機是否需要革命性的改變，這確實是很大的挑戰。