本文针对四轮足机器人解决其足行走时步态生成及稳定行走的问题,主要从机器人机构运动学、步态生成、稳定性和单腿控制系统几个方面对轮足复合式机器人进行研究。首先,分析了四轮足机器人的行走能力,对小腿推杆的安装位置进行了优化。对单腿机构的运动学反解、正解以及工作空间进行了求解,计算了单腿机构的速度雅克比,并对运动学以及速度雅克比进行了仿真验证。对整机静态步态行走过程中机身的调整位置进行了分析,选取其行走时最优腿部高度。建立了机身姿态与地面倾角的关系。其次,基于中枢模式发生器(CPG)的方法对四轮足机器人步态生成方法进行研究。采用Hopf振荡器建立了整机CPG步态生成器,对CPG步态生成器相关参数取值进行了分析,实现了Walk步态、Tort步态的生成,以及Walk步态与Tort步态间步态转换。建立了Walk步态时机身调整CPG单元。分析了Tort步态原地转动与转弯行走时,足端点运动轨迹,建立了Tort转弯行走步态的CPG控制网络,并对生成的步态进行了仿真。再次,计算了机器人静态步态行走时支撑足转轴转矩,求解了其行走稳定调整区域。并将该方法扩展到动态步态,采用摆动腿过程中的冲量矩来衡量Tort步态行走的稳定性,并对前后腿落足点位置对行走稳定性的影响进行了分析。最后,分析了四轮足机器人的轮足模式变换过程,规划轮足变形过程中足端点的运动轨迹,并对变换过程进行了仿真。建立了单腿调试的控制系统,并对单腿样机进行了运动控制实验。