仿人机器人机动的构型使得它具有开阔的应用价值。随着仿人机器人技术的成熟和完善,机器人逐渐掌握了从爬动、行走、跳动到奔跑、空翻的运动能力。在自然界中,许多动物善于运用环境改变自身的运动状态,比如转身或者减速急停。机器人在运动过程中如果来不及减速很有可能会直接与障碍物发生剧烈撞击。因此,如果运动的机器人在面对环境中的壁面障碍物时能够模仿其他动物通过规划和控制自身动作及运动策略让自身转向或者停下,将能够极大地提高机器人的移动效率。为此,本文结合广东省基础与应用基础研究基金项目“面向复杂地形的足式移动机器人全身平衡控制关键技术研究”,通过观察和分析人类跑酷者的触壁空翻运动,开展面向仿人机器人的触壁空翻动作规划及控制方法的研究,提高了仿人机器人利用环境转向的能力。本研究的贡献在于研究运动过程中的运动时序、接触力、摩擦力的等效力矩、触壁高度和运动状态对机器人触壁空翻的影响,通过利用环境的接触特性使得机器人能够通过壁面调整自身的方向,避免直接与壁面障碍物相撞,提高机器人在复杂环境中的环境适应性和移动效率。主要内容如下:（1）从观察人类跑酷者的触壁空翻运动出发,应用光学运动捕捉系统及接触力测量系统采集跑酷者进行触壁空翻的运动数据,通过对人体模型进行简化并对运动数据进行分析,计算了多刚体模型的运动序列,并归纳了简化模型触壁空翻的运动学时序及触壁空翻过程中的接触力变化规律。通过总结真人跑酷者触壁空翻的运动规律,为仿人机器人触壁空翻任务的动作规划与控制提供了数据依据。（2）为了求解触壁空翻机器人系统中未知的内力,本研究保留了跑酷者原始物理系统的基本特征,提出了双质量触壁空翻动力学模型。在双质量触壁空翻动力学模型上结合触壁空翻运动时序进行轨迹跟踪控制,令简化模型顺利完成触壁空翻动作动力学仿真。针对仿人机器人的触壁空翻的动力学仿真,分析了机器人模型腰关节受力,并给出了理论的等效力矩范围条件。针对仿人机器人的触壁接触力进行分析,给出了在简化模型仿真中理论上壁面法向力的数值范围,为进行第四章的动力学仿真提供相应的控制策略的依据。（3）在物理引擎Pybullet动力学仿真平台环境中采用仿人机器人Atlas模型通过动力学实验对比了等效力矩和关键肢体对触壁空翻的影响。通过对机器人Atlas进行了动力学仿真环境中的运动实验分析,得出了机器人触壁空翻成功的关键因素摩擦力等效力矩和非接触腿的影响作用,并估计了触壁过程中摩擦力的大小。实验结果表明,接触壁面时摩擦力产生的正向等效力矩有助于机器人完成触壁空翻动作,并且非接触腿的运动也是必要的。通过了触壁空翻的运动对比实验,证实了本文基于摩擦力等效力矩和运动时序的动作规划及控制方法是可行的。