ปัจจุบันนี้หุ่นยนต์มีบทบาทอย่างมากในด้านการสำรวจพื้นที่ที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์ เช่น การสำรวจอวกาศ พื้นที่ที่มีกับระเบิด หรือพื้นที่ที่มีสารกัมมันตรังสี เป็นต้น ซึ่งพื้นที่ดังกล่าวส่วนมากเป็นพื้นที่ที่ไม่สามารถคาดหมายได้ว่าจะมีลักษณะเช่นใดและอาจเต็มไปด้วยสิ่งกีดขวาง หุ่นยนต์ที่ใช้ล้อในการเคลื่อนที่จึงไม่เหมาะสมในการสำรวจ ข้อเสียของหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่ด้วยล้อนั้นโดยส่วนใหญ่มีข้อจำกัดคือไม่สามารถเคลื่อนที่ข้ามสิ่งกีดขวางที่มีความสูงมากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อได้และมีโอกาสล้มคว่ำมากกว่าหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่ด้วยขา หุ่นยนต์เคลื่อนที่ด้วยขามีความเหมาะสมกับสภาพภูมิประเทศมากกว่า เนื่องจากขาที่รองรับตัวหุ่นยนต์ทำให้หุ่นยนต์สามารถรักษาระดับของตัวหุ่นยนต์ให้ขนานกับพื้น และสามารถตัดหรือลดผลกระทบของภูมิประเทศที่มีต่อตัวหุ่นยนต์ได้ นอกจากนี้หุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่ด้วยขามีลักษณะเฉพาะคือ การเคลื่อนที่แบบค่อยเป็นค่อยไป (incremental motion) ในทิศทางใดก็ได้ ซึ่งทำให้สามารถทำวางแผนการเคลื่อนที่ได้ง่ายขึ้น

ศูนย์ปฏิบัติการพัฒนาหุ่นยนต์ภาคสนาม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรีได้ออกแบบและสร้างหุ่นยนต์โครงสร้างเจ็ดขา : Frame Walker ขึ้น โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้หุ่นยนต์ดังกล่าวเป็นหุ่นยนต์ต้นแบบเพื่อดำเนินการวิจัย พัฒนาเทคโนโลยีทางด้านหุ่นยนต์เคลื่อนที่โดยใช้ขา โดยงานวิจัยพื้นฐานที่จะใช้หุ่นยนต์ดังกล่าวเป็นฐานในการทดลองเรื่องความสามารถในการเคลื่อนที่เชิงปริมาณ (quantification of mobility) โดยอาศัยการวิเคราะห์ความแคล่วคล่อง (dexterity) เป็นหลัก

หุ่นยนต์โครงสร้างเจ็ดขา (Frame Walker) โดยเป็นหุ่นยนต์ที่เคลื่อนที่ด้วยขาแบบขาตั้งฉากทำให้สามารถรักษาระดับของตัวหุ่นได้ Frame walker ประกอบด้วยสอง sub frame คือ body frame มีสี่ขา และ T-frame มีสามขา แต่ละขามีหนึ่งองศาอิสระเป็นแบบข้อพริสเมติคเคลื่อนที่ขึ้นและลงในแนวดิ่งเท่านั้น แต่ละขาของหุ่นยนต์ติดตั้งลิมิตสวิตช์เพื่อส่งสัญญาณควบคุมการเคลื่อนที่ของขาเมื่อเคลื่อนที่ลงถึงพื้นและเคลื่อนที่ขึ้นและป้องกันไม่ให้ขาเคลื่อนที่เกินระยะที่กำหนด (joint limit) ตัว body frame มีสององศาอิสระในการเคลื่อนที่บนระนาบ ประกอบด้วยข้อพริสเมติคใช้ในการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ให้ได้ระยะทางที่ต้องการและข้อหมุนสำหรับหมุนตัวหุ่นยนต์ไปในทิศทางที่ต้องการ ดังนั้นหุ่นยนต์ Frame Walker จึงมีเก้าองศาอิสระ นั่นคือขาทั้งเจ็ดจะเป็นจุดรองรับและรักษาระดับของตัวหุ่นยนต์ ส่วน body frame จะเป็นส่วนที่เคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่ต้องการ โดยการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งของขาและการเคลื่อนที่บนระนาบไม่เกี่ยวข้องกัน โดยแต่ละส่วนสลับกันเคลื่อนที่เพื่อให้หุ่นยนต์เคลื่อนที่ไปในทิศทางต่างๆ ตามลักษณะท่าทาง (gait) ที่ต้องการได้

การวิเคราะห์ความแคล่วคล่อง โดยทั่วไปนั้นพิจารณาเฉพาะตัวของหุ่นยนต์เท่านั้นไม่ได้รวมถึงสิ่งแวดล้อมที่หุ่นยนต์ต้องทำงาน แต่หุ่นยนต์จำต้องมีปฏิสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมเสมอจึงไม่สามารถนำผลวิเคราะห์ไปใช้ในงานจริงได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราได้ทำการวิเคราะห์ความแคล่วคล่องโดยรวมตัวหุ่นยนต์และสิ่งแวดล้อมที่หุ่นยนต์ทำงานเข้าเป็นระบบเดียวกัน โดยพิจารณาหุ่นยนต์เดินแบบกึ่งอัตโนมัติ (semi-autonomous walking machine) : Frame Walker กับงานที่หุ่นยนต์กระทำได้แก่การเคลื่อนที่หลบผ่านสิ่งกีดขวางและหลีกเลี่ยงการเคลื่อนที่แบบวนซ้ำ (local minima) โดยกำหนดลักษณะของพื้นที่ไว้ล่วงหน้า ขั้นตอนการวิเคราะห์เริ่มจากการคำนวณหาดรรชนีความยาก (index of difficulty) จากทฤษฎีด้านข้อมูล (information theory) ดรรชนีนี้ชี้ความยากง่ายในงานที่หุ่นยนต์ต้องกระทำ และสุดท้ายทำการวิเคราะห์หาความแคล่วคล่องของหุ่นยนต์ เมื่อค่านี้เป็นบวกสามารถแน่ใจว่า หุ่นยนต์สามารถทำงานที่ต้องการนั้นได้ ผลที่ได้สามารถใช้เป็นแนวทางในการออกแบบรูปร่าง ระบบทางกล และระบบควบคุมของหุ่นยนต์ที่เหมาะสมกับสภาพภูมิประเทศได้