相比轮式或履带式机器人,四足机器人能够借助腿足结构在非平坦路面上实现行走,对复杂环境具有很强的适应性。这些优点使得四足机器人具备广大的潜在应用前景,尤其用于工程勘察、抢险救灾和反恐防暴等场合。本文针对四足机器人行走稳定性,从结构设计和运动规划两个方面着手,完成机器人机构设计,研究不同环境下机器人步态和位姿调整策略,分析末端运动误差并设计跟踪算法,通过相应的仿真实验对结果进行验证。主要研究工作如下:（1）设计了一款结构紧凑的四足机器人。根据四足机器人的结构特点和运动特性,分析并设计单腿结构和躯干结构;利用力学仿真软件,对于关键结构件进行力学分析和强度校核,验证了四足机器人结构承载能力;最终搭建四足机器人移动平台。（2）建立了四足机器人运动学模型。根据标准D-H法建立机器人坐标系,利用坐标变换推导了机器人运动学方程,并对工作空间、微分运动学以及静力变换进行分析,为轨迹规划和步态设计奠定了基础。（3）研究了四足机器人爬行步态规划与行走稳定性。基于ZMP法推导稳定裕度的数学表达式,从而研究机器人的行走稳定性。构造复合摆线形式的轨迹方程对足端和躯干进行运动规划。该轨迹优化算法不仅能缓解来自地面的冲击力,使机器人整体运动愈加柔顺、平稳,而且提升了机器人的越障性能。进一步设计平面直行、定点旋转步态,并通过仿真实验分析爬行轨迹误差。另外在平面步态的基础上设计了斜坡爬行步态和台阶爬行步态,研究位姿偏移量对ZMP的影响,并制定相应的位姿调整策略。仿真结果表明,在位姿调整策略的指导下,机器人顺利完成了斜坡、台阶的爬行任务,同时大幅提高了爬行稳定裕度。（4）提出了基于模型预测控制（MPC）的末端轨迹跟踪算法。基于机器人微分运动学,建立末端轨迹误差模型。基于MPC算法设计了末端轨迹跟踪控制器,并针对不同的运动状况进行仿真实验。仿真实验表明,在具有初始误差的情况下,该轨迹跟踪算法仍能使末端实际轨迹向参考轨迹快速收敛。