高性能移动机器人一直是国内外仿生机器人的研究热点,本文首先分别从结构设计方面、运动规划方面和反馈控制方面分析了目前智能机器人的研究情况,主要包括四足机器人及轮腿式机器人的发展现状。目前主流的几类机器人的特点如下:足式机器人地形适应能力较好,但是其机构复杂,运行速度比较低;轮式机器人运行平稳、控制比较简单,但是轮式机器人地形适应能力较差,越障能力很受限制;而轮腿式机器人则综合了两者的优点,既有轮式机器人的高速高效运行的特点,也有腿式机器人的越障能力,因此,轮腿式机器人已经逐渐成为国内外学者的研究对象。主体部分针对一种新型仿生轮腿式机器人——Rolling-Wolf进行研究,该机器人腿部机构由车身、大腿、小腿、电机、滑块及驱动轮组成。基于该样机,主要进行了如下的研究工作:①采用欧拉角和空间坐标系的齐次变换,建立了机器人的包含俯仰角和翻滚角在内的正、逆运动学模型;然后,基于机器人微分运动变换求出了机器人的速度雅克比矩阵,用于表示机器人关节运动和足端运动的关系。②基于运动学理论对Rolling-Wolf进行了基于抛物线过渡的线性插值方法的步态规划,该步态不仅满足静稳定原理,而且对机构不会产生刚性冲击。然后根据设定的初始步态参数,通过Matlab语言实现了足端轨迹曲线和样点的采集。③采用拉氏方程和虚功原理建立了Rolling-Wolf机器人的动力学模型,选取了大腿和车身夹角以及大小腿夹角作为该模型的广义坐标,同时考虑了轮子和地面之间的接触力,该动力学模型具有良好的通用性。④在ADAMS中进行了平地慢爬步态的仿真,重点介绍了ADAMS仿真参数的设置,以及通过逆运动学计算得到的滑块的驱动设置方法。仿真完毕后,对车身质心和同侧大腿滑块的运动进行了观测和分析,并验证了理论运动学模型的正确性。