三肢体仿生机器人是在对哺乳动物和昆虫进行功能仿生研究基础上提出的一种新型多功能机器人。机器人采用了腿、臂机构融合一体化设计,在需要移动时其肢体可转变为行走机构,在需要执行操作任务时其肢体可转变为操作机构。机器人三个肢体呈等腰三角形排列,采用永磁吸附足以保持其在运动和操作过程中的平衡。机器人的11个运动关节都由直流伺服电机单独驱动,其中髋关节、膝关节和踝关节采用蜗轮蜗杆以实现自锁。首先,基于对机器人独特的结构和灵活多样的运动形式的考虑,采用分级和模块化思想,设计了由PC机、TMS320LF2407和MSC1210组成的三级控制系统。在建立了机器人关节控制系统模型后,使用遗传算法对其关节电机控制系统进行PID参数整定,进行机器人关节的积分分离的PID控制策略和转角误差的理论分析,并进行了机器人三维力/力矩传感器、接触传感器、测距传感器和光电开关的标定与安装。其次,对机器人多种运动形式进行了规划,并利用Matlab进行了三维仿真。在进行机器人行走步态规划时,仿照双足机器人行走步态,采用“合二为一”的策略,即将机器人两侧动作一致的肢体作为一个肢体来规划,并给出了具体规划算法。此外,对于机器人交叉行走步态,还提出了一种基于能量最优的优化算法,应用于该机器人,从而得到了相应优化参数。仿真结构表明,机器人运动具有很好的连续性和平稳性。然后,在得到电机PID整定参数和机器人预期的关节角度仿真轨迹后,分别在CC’C2000和Keil uVersion2环境下编写了TMS320LF2407和MCS1210的运行程序,制定了CAN和SCI通讯协议,并利用Java制作了上位机控制界面,从而实现了机器人的软件控制。最后,进行了机器人关节转动、手足转换、手爪操作、传感器信息采集等实验。实验结果表明,该控制系统各部分工作正常,性能稳定,能够满足机器人运动控制要求。