2006年5月在德国莱比锡国际展览会上的亮相的新版C-Leg®智能仿生腿采用了人工智能科学的原理，应用整合计算机科学，仿生学，力学，机械学等一系列相关学科的内容，不仅可以实现普通假肢代偿下肢站立行走的功能，保证行走的稳定性、安全性和动态性能，而且，由于“人工智能”科学原理的应用，它突破了机械产品的局限性，具有“思考”和反馈的功能，可以更好地配合人体的功能需求，就象截肢者原有的肢体从新生长出来一样。
一、C-Leg®为什么被称为“智能”假肢
人工智能学科是上个世纪中叶兴起的学科，经过半个多世纪的发展实践，已经取得了长足的进展并且在广泛的领域进行了实践应用。人工智能的目的就是让各种各样的机器象人一样思考，具有“智慧”，模仿人类大脑的功能指挥操纵身体的其他器官，作到“知行”合一。
C-Leg®智能仿生腿就是采用这样的科学原理，在假肢膝关节系统中组合了模仿人脑指挥身体器官行动的必要模块，使该膝关节具有“感知外界环境变化的能力”，“分析判断现实情况的能力”，“操纵其他器官的能力”，“反馈操纵结果的能力”，充分模仿了人类感觉器官采集信息，大脑分析归纳整理信息，肢体服从大脑指令进行行动的能力，使该膝关节可以迅速感知地面状态，行走速度，并且实时作出调整以适应路面状况和行走要求。
二、C-Leg® 的“智能”到什么程度
人的眼睛在物体突然出现的时候，要花0.05秒才可以看清物体的轮廓；而C-Leg®智能仿生腿的膝角度传感器和踝关节力矩传感器就是该膝关节的感官系统，它们以每秒50次的速度采集指挥行走系统的信息，相当于每0.02秒采集一次信息。
中央微处理器相当于人脑，实时接受以这样的速度采集的信息，并根据这些数据判断假肢小腿摆动的速度和位置，以及从假脚足跟触地到前脚掌负重蹬离地面时的扭力和支撑状态，分析关节需要作出的反应，并将指令传达给C-Leg®内部的伺伏电机。
伺伏电机宛如神经系统，可调节液压缸内的液压阀以便在适当的时候提供适当的阻尼，实时改变小腿摆动的速度，保证膝关节在站立行走过程中的稳定和安全。
液压缸协同其他部件模仿肢体活动，根据伺伏电机下达的阻尼大小的命令指挥调整关节摆动的速度以确保其运动可以根据步幅和步频进行动态的控制；同时安装在连接管内的力矩传感器收集的数据确保站立时的关节阻尼调节随时适应关节的状态，保证假肢在整个行走站立过程中最大限度的稳定性和安全性。
长效锂电池提供生命的动力，电能可以重复充满，一次冲满电的使用时间大约为40到45个小时, 如果使用者忘了充电，在电池电量即将耗尽的时候，智能仿生腿会以震动或蜂鸣的方式报警，断电时关节会自动转换到安全模式直到重新充电，充电方式非常方便。
整个这套体系的功能不管快行还是慢走、不论是活动还是静止都在进行。C-Leg®智能仿生腿监测行走的每一步，会综合考虑所有测量数据的方方面面以适应任何一种情况，然后连续不断地回应使用者的需求。这就意味着不论是走楼梯、上下斜坡，还是应对不同的路况，使用者不用再集中精力控制假肢，而能节省体力和精力做自己想做的事。
如此卓越的功能使C-Leg® 智能仿生腿诞生至今已经获得了诸多重要的国际奖项，如“奥地利国家创新奖”（Austrian State Award），“德国设计俱乐部”(Deutscher Designer Club)银奖，以及2006年在日本获得的“卓越设计奖”(Good Design Award)等，这些奖项表明，C-Leg®智能仿生腿是高科技、革新功能和完美设计的结合。
C-Leg®智能仿生腿，是当之无愧的“智能”的假肢，可以帮助截肢者的生活重新焕发光彩。
克兰连杆机构是一个六杆机构，相对于四杆的切比雪夫机构有着更好的受力性能。其一般被用作仿生蜘蛛，拥有急回特性。
1、单个克兰连杆
2、四腿行走机构（四个克兰机构）
3、六腿行走机构（六个克兰机构）
使用乐高积木搭建的Trotbot腿机构机器人
在国外网站上搜到的大型Trotbot腿机构的机器人
Make杂志网站 https://makezine.com/2017/01/12/lego-trotbot/
6腿Ghassaei行走机构
是由Jansen发明的，用于模拟平稳行走，Jansen利用这种连杆制造了著名的海滩巨兽，这种连杆兼具美学价值和技术优势，通过简单的旋转输入就可模仿生物行走运动，这种连杆已经用于行走机器人和步态分析。图为单个Jansen 连杆机构。
2腿Jansen行走机构
4腿Jansen行走机构
6腿Jansen行走机构
瑟·严森（Theo Jansen）
出生于1948年，荷兰动能艺术家。瑟·严森求学于代尔夫特理工大学物理系，后转为学习绘画。20世纪80年代因“飞行UFO项目”成名。20世纪90年代开始“海滩野兽”系列动能艺术项目，在世界各地做展。严森上世纪70年代毕业于荷兰的代尔夫特理工大学物理系。那时正值“嬉皮士年代”，深受嬉皮士文化影响的严森开始转行学习艺术。20世纪80年代末，他开始给一家杂志社写专栏，每天都要尝试用不同的眼光来看待世界，寻找看现实的新颖的角度。“海滩怪兽”最初就出现在他的笔下。他构思了这样一个动物，一个能够在海滩上独立生存的简单“生物”。对于“海滩怪兽”，严森最初的想法是建造一些能够采集沙子，搭建沙丘的机器人，这样，当海平面上升时，这些机器人就可以拯救人类不被海水淹没。半年后，他开始利用塑料管建造这些“怪兽”。
杨森采用平凡的PVC等材料，通过精确运算，近30年，几乎以一己之力，在荷兰海边反复实验，创造出自行扑食、运动的新生命体。他的行动呈现出个体的想象力与可能性。科学的艺术性，感性与理性的均衡。引发人们重新反思对恒心，或者说对意义与生命和时间的理解。也对已有的知识和概念提供了革命性的新视角。对于生物学、宗教和艺术都拓展出新的疆域。对于如何作出生活选择、理解自我和自然、衡量追求理想的心态等处世态度，做出了具有启示性的贡献。
荷兰海滩怪兽的Jansen行走机构
这些“怪兽”的“细胞”不过是一些简单的黄色塑料管，顶多就加上一个“脑袋”———一个塑料柠檬汁瓶子。
在它们的身体中央，往往带有一个可转动的“脊椎”。“脊椎”转动能牵动每根脚趾，并引起一系列复杂运动。这其中最关键的就是12根决定脚趾运动方式的塑料管。不同的“怪兽”，这些塑料管的间距也不同，将这些间距标注出来，能得到11个数字。严森将其看成是怪兽的基因。“这些基因符号是11个数字。我将之称为11个神圣的数字。”严森说。
怪兽的“腿”和“脚”如同车轮，它们也由塑料管搭建。“和普通的车轮一样，车轮的轴停留在同一水平线上，髋关节也停在同一水平线上。”
怪兽还有各种“器官”，让它可以躲避天敌和环境的危险。“鼻子”就是这样一个设置。平时，怪兽都走在柔软温湿的海滩上，鼻子对着风的方向，当遇到海水或干的沙子的时候，它便会立刻停下来反方向行走。海滩上最大的危险就是海水，“它们很容易被淹死”，严森笑说。他给“海滩怪兽”们增添了感知海水的能力，所谓的感应器也不过就是一个小瓶。连接小瓶的管道平时触地吸入空气，但一旦吸入水时就会排斥，发出呲呲的声音，这就是遇到危险的警告，怪兽便会立即掉头回去。当暴风雨来临时，大风会驱动鼻子像打桩机一样打桩，将整个身体都固定在沙子里，以防被风暴吹走。
神经组织类似计算机
“怪兽”的大脑是由“神经细胞”———柠檬汁小瓶组成的。这大脑虽然简单，可运作基本原理却和计算机一样。计算机依靠电流的有无进行2进制的运算，对“怪兽”来说，空气扮演了电流的角色。有风吹过时，小瓶感受到压力，无风的时候，则没有压力。
依靠这个因素，“怪兽”的“大脑”也在进行着2进制的运算。严森说，今后这些“怪兽”还可以演化出“测时”机制，与海潮涨落同期进行。这样，它们就可以知道什么时候海潮会来，可以及时躲到沙丘里去。
因为可以进行2进制的计算，“怪兽”的“大脑”中还带有一个步伐计数器，可以计算走了几步，感知自己面对大海的方位，为自己勾画出“世界”的形象。
严森说，人类对世界的认知是十分复杂的，但对于“海滩怪兽”来说，认知却极其简单———一侧是海洋，一侧是沙丘。这么一来，如此简陋的“神经细胞”一样可以运作良好。
在一些怪兽身上，还带有简单的“胃”，可以储存风能。一旦风停了，又正好遇到涨潮，这些剩余的风能足够驱动怪兽逃回沙丘避难。“这些怪兽是按照基因解码演化的族群，有优势的基因就会复制繁衍下来。”严森称，因为这些怪物的设计是按照基因算法而来的。因此，最成功的家族成员们在今后会将基因符号延续下去。
Jansen行走机构的动能艺术
作为学科学出身的严森，他的头脑中先行产生了很多关于生命思考的理论，如对称性、繁殖、进化顺序等等，这背后都有着一系列的机械原理，将其运用到艺术创作中来，就成为了一种特殊的艺术形式：“动能艺术”。严森已经完成了“海滩怪兽”构想中的最基本功能，如独立行走，躲避天敌，繁衍生命，随着演化的进行，这些怪兽越来越得以离开人的帮助，生存技巧越来越强，严森在主页上写道：“我希望有一天这些动物可以在海滩上成群生活，过自己的日子。”
Theo Jansen发明的海滩怪兽身上最重要的部位，就是它们的“仿生腿”（Jansen 连杆机构）。在经历过无数次对动物的行走姿态观察，与上万次的电脑测算之后，泰奥·杨森终于找到了一个最优的方案，让这些软管构架起来的怪兽腿部，可以以最高效的姿态模仿动物的腿部进行行走。这样的“仿生腿”，最重要的是要确保最下端的足部，在行走的环节保持相当长一段时间的匀速直线。
每一只“仿生腿”，都又是利用了基本的三角桁架结构，还有黄金比例的几何学。
泰奥·扬森把实验后所得的比例称为“13个神圣数字”。而这13这个数值指的就是脚上每个关节骨架的长度，他们之间相对应的比例关系让整体行动起来流畅自如。
Theo Jansen 的工作间
荷兰动感雕塑艺术家泰奥扬森发明的"风力仿生兽"Strandbeests，依靠机械原理和自然风力移动前行，结构巧妙之处在于合理的利用平衡性进行物理变量的转化，能源转化率非常高。
Strandbeests的发明者泰奥扬森，是一位出生于1948年荷兰的动感雕塑艺术家， 求学于代尔夫特理工大学物理系，后转为学习绘画。
从 1990年代开始「海滩野兽」系列动能艺术项目，他辛苦的努力了20年，目标都是在创造动感雕塑行动的逼真度，最后他以塑料管和塑料瓶的组合模式印证了雕塑是可以拥有自己的生命甚至是移动自己。
这种看起来像是竹编玩具的大怪物，有个超酷的名字——Strandbeest，中文被称为仿生兽。
"风力仿生兽"依靠机械原理和自然风力移动前行，下图是几种类型的仿生兽。
仿生兽的构造分为三大部分：“肌肉”就是塑料管的腿部，“神经系统”就是气流的控制阀，“风”就是动能，是“食物的来源”。这些巨兽“以风为食”，自主行走，有着栩栩如生的动态。
仿生兽最复杂的部分是它的行走机构。
下图是仿生兽行走机构中的“仿生腿”，可别小看这看似简单的腿，它可是包含基本的三角桁架结构，还有黄金比例的几何学。
我们再将这条腿进一步分解，首先看它的上部分，如下图。在机械原理中，这是一个很基础的机构，叫曲柄摇杆机构。图中OA杆做圆周运动的时候，BC杆会来回摆动。
接着再看腿的另一部分，图中蓝圈。可以发现这也是一个曲柄摇杆机构。两个曲柄摇杆带动腿部最下方的三角运动。
仿生兽行走机构中的一个曲轴上把至少六个“腿”依照顺序组合起来，组成一个可行走的单元。因为接触沙地的面积很小，阻力也相应更小，只要微风吹动，就能让仿生兽在平面上行走起来。
Jansen反复观察和研究动物行走姿态，经过无数次的电脑验算，终于用这些塑料管构成了长腿怪兽，可以用最轻盈的步伐走动起来。
自1990年以来，Jansen一直在创造和推进这些“新生命体”，仿生家族的种类一直在演变，越来越复杂和逼真，它们有专门的适应海边坏境的生存系统。
Jansen用塑料瓶设计出一套风力储能系统，在风力很弱的时候，仿生兽会释放塑料瓶中的压缩空气作为动力轻松地前进。
即使遇上暴风雨也不用怕，他还给仿生兽们设计了“鼻子”。当“鼻子”感应到大风时就会启动，一锤一锤地将木桩子锤到沙子里面固定住，放置仿生兽们被吹走。
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