六足机器人在复杂环境中行走时,由于未知地形容易对机器人的控制系统引入不可预知的扰动,影响机器人的运行平稳性,为了减少机器人因运动的不稳定性对机器人机身结构造成的冲击,需要采用合适的控制方式控制机器人各关节位姿适应复杂地形,保证机器人系统具有良好的动态稳定性。本文以处于复杂多变环境中的六足机器人为研究对象,设计了机器人机身结构,开发了其控制系统,并以其关节运动平稳性、响应快速性和位姿准确性的提高为目的,重点对机器人关节模糊PID控制算法进行了研究。本文主要研究内容为:首先,对六足机器人的机身结构进行了优化设计,并对机器人样机进行了运动学分析,得出了机器人足部的运动范围以及关节变量与机器人足部位姿的关系。其次,在机器人运动学分析的基础上,规划了机器人纵向和横向直行的三角步态;给出了当机器人采用三角步态直行时,能保持机器人静态稳定的步长计算方法;结合机器人行走步长,分析了机器人纵向和横向直行步态的稳定性。当机器人采用三角步态直行时,若其步长小于能保持步态静态稳定的临界步长,机器人的步态是静态稳定的,否则不是静态稳定的。再次,设计了六足机器人控制系统,实现了机器人的无线通讯、远程调试、关节闭环驱动控制、触觉检测、避障检测、方向检测以及机身振动检测等功能;在软件上采用常规PID控制算法对机器人关节位姿进行控制,并对其进行Simulink仿真,提高机器人机身运动过程中的平稳性。最后,针对常规PID控制器在机器人平稳性控制上的缺陷,提出了机器人关节位姿的模糊PID控制算法,并对其进行Simulink仿真,设计了该控制算法的基本参数。通过对比仿真实验数据发现,机器人关节的模糊PID控制器,对阶跃信号的响应超调量小,反应迅速,动态稳定性好。通过对机器人直线行走的数据分析得出,当机器人关节运用模糊PID控制算法进行控制时,机器人关节响应快速准确,机器人行走的方向性好,机身的振动小,可有效地减少机器人运动过程中惯性力的冲击,提高了机器人整体在运动过程中的动态稳定性与运动品质。