随着人类探索自然界步伐的不断加速,各应用领域对具有复杂环境下自主移动能力机器人的需求日趋广泛。步行机器人作为一种代替轮式或履带式移动装置来穿越复杂地形的移动机构,以其特有的优势得到越来越多的研究。六足仿生机器人地形适应能力强,具有冗余肢体,可以在肢体不完备的情况下继续执行一定的工作,适合担当灾后探测、野外侦查以及太空探测等对自主性、灵活性和可靠性要求比较高的工作。同时,其多足的缘故需要实施协调控制,也导致六足机器人控制较为复杂。作为地球上最成功的运动生物,多足昆虫则以其复杂精妙的肢体结构和灵巧的运动控制策略,可轻易地穿越各种复杂的自然地形,甚至能在光滑的表面上倒立行走。因此,将多足昆虫的行为学研究成果,融入到步行机器人的设计与控制中,开发具有卓越移动能力的六足仿生机器人,对于足式移动机器人技术的研究与应用具有重要的理论和现实意义。本文从仿生的角度出发,对六足步行机器人的构形设计、运动学计算、步态规划与变换、控制方法设计等方面进行了深入探讨,并通过仿真实验验证了其准确性和合理性。首先,论文综合论述了六足机器人的技术发展概况、应用前景,讨论了发展趋势,制定了本课题的研究目的和内容等。其次,设计了六足仿生机器人的构型,并以此建立模型,对其步态原理进行了研究。分析了三角步态原理,规划了典型直线行走和定点转弯步态,并进行了稳定裕量计算,以保证机器人运行的稳定性。针对六足仿生机器人规划了三种典型步态：波动步态、中速步态、三足步态,设计实现了基于节律性神经网络的步态产生机制。然后,根据六足步行机器人运动协调性、准确性的控制要求,在分析Wilson Cowan神经振荡器和Hopf神经振荡器的基础上,设计了用于六足机器人步态控制的中枢模式发生器(central pattern generator, CPG),利用CPG控制方法解决步态规划中步态产生和步态转换两个问题。为了将CPG模型更好的应用于工程中,在总结了工程中实用的CPG模型参数整定方法的基础上,本文利用计算机数值仿真的方法,得到CPG模型参数的改变对输出影响的趋势,以及保证方程稳定振荡的参数取值范围。通过对相应参数的分析和整定,确定了参数数值。最后,在改进后的Wilson Cowan神经振荡器构成的对称CPG控制系统基础上,利用所选参数,实现了对六足机器人典型步态的控制。通过对步态权矩阵的替换,可以实现任意两种步态之间的转换,针对转换过程中出现的幅值不相等的问题,提出了数据标准化变换的修改方法。通过Matlab仿真实验证明,基于中枢模式发生器的机器人节律运动控制方法的控制效果理想,论文提出的步态规划方法有效,为进一步深入研究六足机器人奠定了良好的基础。