本文首先回顾了冰雪环境下的三种摩擦理论, 然后概述了冰雪运动中空气阻力的形成因素, 并从形阻、运动学因素和表面阻力三个方面探讨了减阻机制.接着按照运动学数据和动力学数据总结了冰雪运动生物力学中常见的测量手段.在此基础上, 介绍了数学建模的研究现状, 这一方面的研究较为丰富, 模型从一维到三维, 针对场景从滑雪到滑冰都有所涉猎.本文最后综述了冰雪机器人的研究现状, 并对其中的关键技术问题作了分析, 讨论了可能的研究方向.

多年以来, 以人为研究对象的冰雪运动生物力学在减阻测量和建模等方面积累了大量成果, 反观冰雪环境下的双足机器人研究一直处于一个相对空白状态, 与普通双足机器人快速发展形成鲜明对比.借助于冰雪运动生物力学的研究方法和既有结论, 可以深入探索类人机器人在高速、高机动状态下的环境感知、路径规划、运动控制等机理, 评估其稳定性、鲁棒性、泛化性, 这些都是普通类人机器人平台难以实现的.此外, 冰雪机器人的研究不仅促进冰雪运动的发展, 顺应了冰雪运动在我国正越来越受关注的趋势, 而且为极端冰雪条件下机器人的任务执行(如科学考察、军事作战等)提供基础理论与技术支撑, 助力极地强国建设.

引用格式：王天柱, 吴正兴, 喻俊志, 谭民, 张峰. 冰雪运动生物力学及其机器人研究进展. 自动化学报, 2019, 45(9): 1620-1636.

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