四足机器人是一个强耦合、多变量、参数时变的复杂系统,为使机器人完成指定任务,需考虑运动过程中受到的自身扰动和外部扰动,并保证机器人的运动精确地跟随期望轨迹。四足机器人存在机械误差、建模误差、关节位置跟踪误差等自身扰动,运动过程中存在不确定外部未知扰动。任何扰动的存在都会影响机器人的运动轨迹,为使机器人受到扰动时亦能够跟随期望轨迹运动,完成期望任务,需实时检测机器人的状态信息,及时调整驱动参数。因此,本文基于四足机器人的整机系统运动学、整机系统动力学、轨迹规划及运动控制等关键技术,研究四足机器人的扰动抑制问题和轨迹跟踪问题,旨在提高四足机器人的运动稳定性。本文针对四足机器人运动过程中姿态实时变化的特点,基于四足机器人的整机运动学方程,获取机身姿态与足端、腿部关节位移、速度等的映射关系,根据机器人机身姿态信息基于逆运动学分析规划四足机器人的运动轨迹,通过四足机器人轨迹规划仿真对比实验,验证所提出的基于机身姿态反馈的轨迹规划方法能够更好地跟踪期望轨迹。为提高四足机器人运动的稳定性,抑制扰动对机器人的影响,研究基于机身姿态信息、动力学模型和虚拟力模型的四足机器人扰动抑制算法。分析扰动产生的机理,建立考虑机身速度、机身加速度、连杆速度、连杆加速度的四足机器人系统动力学分析模型,获取机器人各构件受力与机身平衡的关系。建立基于机身位置控制和姿态控制的机器人腿部的虚拟力模型,获取四足机器人关节扭矩与虚拟力的映射关系,通过控制前进方向和侧向运动、机身高度以及机身的姿态角,实现四足机器人整机控制。针对四足机器人的扰动抑制问题,利用逆动力学模型产生的关节力矩补偿机器人的模型误差,虚拟力模型补偿四足机器人不稳定的反馈动作。根据四足机器人的轨迹跟踪要求,为提高机器人运动轨迹的准确性和平稳性,研究四足机器人抗扰动的轨迹跟踪算法。建立四足机器人的跟踪模型和误差模型,根据四足机器人运动过程中的不等式约束条件,将机器人的轨迹跟踪控制问题转化为二次规划问题。针对四足机器人轨迹跟踪控制问题的特点,将四足机器人整机的轨迹跟踪问题,分解为每个足端的轨迹跟踪控制问题和机身的轨迹跟踪控制问题,建立基于机器人速度、加速度、跟踪误差的四足机器人的轨迹跟踪目标,考虑机器人运动轨迹的连续性和运动速度的平稳性等约束条件,设计基于模型预测控制的四足机器人轨迹跟踪控制器。针对四足机器人的对角小跑步态和溜蹄步态,采用液压四足机器人实验平台进行实验研究,分别进行四足机器人轨迹规划、扰动抑制和轨迹跟踪实验,验证所提出的四足机器人轨迹规划算法、扰动抑制算法和轨迹跟踪算法的有效性。本文通过对四足机器人的整机运动学、整机动力学、轨迹规划、扰动抑制和轨迹跟踪等关键技术的研究为四足机器人的整机运动控制提供理论基础,为四足机器人的工业化应用奠定基础。