与轮式和履带式移动机器人不同,四足式机器人能更好的适用于各种非结构化地形,具有良好的越障能力,机动性强,具有广泛的应用前景。由于四足机器人自由度高,动力学建模繁杂困难、计算量大,控制算法复杂,难以满足实际使用要求。为此,本文重点围绕四足机器人的动力学建模与控制方法开展研究,主要工作如下:首先在国内外四足机器人常见构型的基础上,提出了一种连杆传动的四足机器人结构方案。在分析传统牛顿欧拉迭代算法的基础上,研究了更高效的基于空间向量的牛顿欧拉迭代算法,并通过融合复合刚体算法,建立了四足机器人逆动力学模型。结合模型预测控制算法、二次规划和整体控制算法,设计一种了基于逆动力学的控制框架。其中,模型预测控制器和二次规划为整体控制器提供预估接触反力;整体控制器实现了任务分级,并利用建立的整体动力学模型完成关节扭矩解算。在开源仿真环境中部署了动力学模型与控制框架,验证了动力学建模的准确性与控制框架的鲁棒性。围绕上述研究研制了四足机器人实验样机。开展了多组足端位置实验和有无整体控制器的行走对比试验,有效验证了控制框架的有效性和鲁棒性。本文所提出的基于空间向量的四足机器人动力学建模方法与控制框架,有效实现了四足机器人动力学建模与鲁棒控制,为四足机器人的动力学建模与控制方法应用提供了重要参考和实验依据。