随着科技的进步,社会的发展,机器人技术成为当下越来越热门的研究领域,仿人机器人更是机器人技术领域中研究的重点。运动控制一直是仿人机器人研究的热点问题之一,而步行运动又是其中的关键,在复杂的实时动态环境中,如何实现快速且稳定的步行运动,仍然缺少一个通用的解决方案。本文以RoboCup仿真3D比赛平台为依托,分别从仿人机器人运动学建模、仿人机器人步态参数优化、仿人机器人碰撞环境下稳定步行三个方面为切入点,研究碰撞环境下双足仿人机器人快速稳定步态的优化与实现。本文所做工作主要如下:(1)总结了仿人机器人步态规划的理论和方法。筛选出影响步态速度和稳定性的关键参数并对其进行分类,分析了步态参数优化问题现状,引入协方差矩阵自适应进化策略(CMA-ES)理论,并分析了CMA-ES理论应用在该问题上的缺陷。(2)为实现仿人机器人快速稳定的步行,提出一种基于螺旋模型的仿人机器人步态参数优化算法。该算法结合分治法和螺旋模型的思想,将仿人机器人步态优化问题划分为三个子任务进行,根据不同的优化目标分别构建CMA-ES算法优化器并进行螺旋迭代优化,最终获得最佳参数值。该算法应用在HfutEngine仿真3D球队中,机器人的相关步态测试数据验证了该算法的有效性。(3)为解决碰撞环境下仿人机器人快速稳定的步行问题,本文提出一种基于双臂摆动的仿人机器人外力力矩矫正方法,通过摆臂消除碰撞条件下的外力力矩,实现仿人机器人在碰撞条件下更稳定的步行。最终,经过实验及相关应用测试,验证了该方法具有一定效果。