本文首先回顧了冰雪環(huán)境下的三種摩擦理論, 然后概述了冰雪運動中空氣阻力的形成因素, 并從形阻、運動學因素和表面阻力三個方面探討了減阻機制.接著按照運動學數據和動力學數據總結了冰雪運動生物力學中常見的測量手段.在此基礎上, 介紹了數學建模的研究現(xiàn)狀, 這一方面的研究較為豐富, 模型從一維到三維, 針對場景從滑雪到滑冰都有所涉獵.本文最后綜述了冰雪機器人的研究現(xiàn)狀, 并對其中的關鍵技術問題作了分析, 討論了可能的研究方向.

多年以來, 以人為研究對象的冰雪運動生物力學在減阻測量和建模等方面積累了大量成果, 反觀冰雪環(huán)境下的雙足機器人研究一直處于一個相對空白狀態(tài), 與普通雙足機器人快速發(fā)展形成鮮明對比.借助于冰雪運動生物力學的研究方法和既有結論, 可以深入探索類人機器人在高速、高機動狀態(tài)下的環(huán)境感知、路徑規(guī)劃、運動控制等機理, 評估其穩(wěn)定性、魯棒性、泛化性, 這些都是普通類人機器人平臺難以實現(xiàn)的.此外, 冰雪機器人的研究不僅促進冰雪運動的發(fā)展, 順應了冰雪運動在我國正越來越受關注的趨勢, 而且為極端冰雪條件下機器人的任務執(zhí)行(如科學考察、軍事作戰(zhàn)等)提供基礎理論與技術支撐, 助力極地強國建設.

引用格式：王天柱, 吳正興, 喻俊志, 譚民, 張峰. 冰雪運動生物力學及其機器人研究進展. 自動化學報, 2019, 45(9): 1620-1636.

總結

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