The leged motion and Movement adaption，简称LLAMA，是一个自主的四足移动性研究平台系统，以工作犬和类似动物为原型。陆军研究人员设计它是为了让士兵工作，减轻体力负担，增加机动性、保护力和杀伤力。(美国陆军)。功劳:美国陆军照片来自陆军科学家的一个新公式带来了关于如何为下马的战士建立一个节能的腿部队友的新见解。在最近的一篇同行评议的PLOS一号论文中，美国陆军作战能力发展司令部，被称为DEVCOM，陆军研究实验室的亚历山大·科特博士、肖恩·加特和杰森·普西提供了关于构建自主军用机器人腿平台的新见解，以像任何其他地面移动系统一样高效地运行。
它的使用可能会给陆军车辆的发展带来潜在的重要变化。科学家们说，他们可能还不知道为什么腿式、轮式和履带式系统符合同样的曲线，但他们相信他们的发现会推动进一步的研究。
“如果车辆开发人员发现，鉴于现实世界的各种限制，某个设计将需要比目前可能的更多的动力，那么新公式可能会指出改进动力传输和发电的具体需求，或者重新思考车辆的质量和速度要求，”Gart说。
受20世纪80年代一个显示动物质量、速度和动力消耗之间关系的公式的启发，该团队开发了一个新公式，适用于非常广泛的腿式、轮式和履带式系统，如机动车辆和地面机器人。
尽管大部分数据已经存在了30年，这个团队相信他们是第一个真正收集数据并研究从这些数据中产生的关系的人。他们的发现表明，腿式系统与轮式和履带式平台一样高效。
“在无人作战飞机和智能弹药的世界里，下马步兵的作用越来越大，他们可以前进，通常持续多天，并在最混乱的地形，如山区、茂密的森林和城市环境中进行攻击，”担任实验室首席科学家的科特说。“那是因为这样的地形提供了最大的掩护和隐蔽性来对抗未安装天线的飞行器。这反过来又要求下马的步兵应该得到能够在如此破碎的地形上轻松移动的车辆的协助。有腿的交通工具——可能是自动驾驶的——会很有帮助。”
科特说，有腿机器人的问题之一是它们的能效似乎很低，这限制了它们在严峻的战场上与士兵合作。
科特说:“在过去的30年里，美国军事科学家在开发自动驾驶汽车方面解决了许多挑战。“在轮子或轨道上机动的地面车辆，以及类似于我们称之为固定翼的小型飞机和旋转翼的小型直升机的空中车辆，现在更安静，更容易整合到部队编队中。但对于腿式平台来说，许多障碍仍然难以捉摸，一个巨大的障碍正在让它们变得节能。”
他说，士兵们负担不起为“耗能的腿式机器人”携带燃料或电池。
本文探讨了人造地面移动系统在质量、功率和速度之间是否呈现一致的趋势。
作为一个起点，该团队研究了20世纪80年代提出的一个缩放公式，该公式用于估计给定质量的动物以给定速度运动所消耗的机械功率，并将该公式与一系列大小、重量和功率不同的自主或由人类驱动的人工机械系统进行了比较。
研究小组找到了他们研究问题的答案:一个类似的、一致的关系实际上也适用于地面移动系统，包括不同类型的车辆在大范围内的质量。
科特说，令人惊讶的是，这种关系在腿式、轮式和履带式系统中基本相同。他说，这些发现表明，人造腿平台应该像轮式和履带式平台一样高效。
为了进行这项研究，该团队从先前研究的文献综述和已发表的数据集收集了不同的地面移动系统数据。
他们在一个数据集内研究了各种尺寸和形态，该数据集结合了包括17世纪英国大炮、福特T型坦克、M1艾布拉姆斯坦克和ACELA列车在内的系统。
Gart说，他们的研究与地面移动系统的设计相关，因为它有助于设计人员为未来的国防应用地面机器人确定功率、速度和质量之间的权衡。
他说，陆军的一个目标是开发新型自动或部分自动地面车辆，在充满挑战的地形中向士兵运送物资。
“为了运输补给，它必须能够在一定的时间或速度下承载一定的重量或质量，”加特说。
研究人员表示，该公式可以近似计算出车辆所需的电量。
科特说:“陆军必须制定可行但雄心勃勃的目标，在未来地面机器人的功率、速度和质量之间进行权衡。“根据目前的经验来确定这样的目标是不可取的，因为军事硬件的开发和使用往往需要数年甚至数十年；因此，这种硬件的说明符和设计者必须将其目标——有竞争力但可实现——建立在设计时不一定完全理解的未来技术机会的基础上。”
他说，本文开发的公式给出了这样一个目标，并可能使陆军能够预测地面平台(如腿式机器人)的未来性能，给定设计约束，如车辆和电机重量，以及期望的速度。
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