四足机器人在复杂非结构化环境中运动时,常常受到各种外部冲击,或由于地面凹凸不平、柔软度不一等导致足端打滑、足端接触力出现不确定性冲击,这些都对其稳定性行走带来巨大挑战。为此,本文展开了四足机器人抗外力冲击的运动规划与平衡控制方法研究,并进行物理仿真和样机实验。结合四足机器人在复杂路况行走时所受的不确定性外力及边界条件的分析,建立浮动基座下四足机器人的运动学及动力学模型,并编写了相应的求解程序,为运动规划和平衡控制提供依据。将四足机器人系统表示为由浮动基座和各腿连杆组成的多体系统,然后采用6维Plucker空间向量描述各体的速度向量和力向量,进而推导了整个系统的牛顿-欧拉动力学方程,编写迭代算法程序进行求解。此外,为满足运动规划的计算效率要求,建立了四足机器人的简化单刚体模型并构建线性化状态空间方程,为计算的实时性提供了保证。针对外力冲击导致的四足机器人系统运动失衡问题,分别提出了适用于静态步态、动态步态,双足支撑等不同运动模式下的抗冲击平衡运动规划算法。对于有支撑区域的静态步态行走情况,提出基于零力矩点（即Zero Moment Point,简称ZMP）的身体轨迹规划方法,通过实时调整四足机器人身体的位姿使其在行走过程中保持运动的平衡;对于无支撑区域的动态步态行走情况,提出了融合足端捕获点（Capture-Point）与虚拟支撑区域（Virtual Support Region,简称VSR）的抗冲击平衡运动规划方法,通过足端落足点和身体位姿的协同调整实现运动的平稳;对于双腿支撑-双腿操作的欠驱动情况,提出基于等效二阶倒立摆模型的平衡轨迹规划方法。在完成平衡运动规划的基础上,提出了一种基于多任务加权和模型预测控制器（Model Predictive Control,简称MPC）的四足机器人系统全身动力学平衡控制方法。采用MPC对所规划期望轨迹进行优化,生成实时运动轨迹;在操作空间内对四足机器人进行任务描述和参数化定义,使用PD控制得到期望的广义加速度,将其与广义关节力矩作为优化变量,将足端摩擦锥约束作为不等式约束、动力学方程约束作为等式约束构建二次型优化问题并进行求解,得到了关节控制指令,实现了平衡控制的目标。最后研制了四足机器人控制器系统并搭建了实验平台,开展了实验,结果表明四足机器人在受到足端打滑、外力冲击时能很好的保持平衡。