目前,随着经济的快速发展,科技的不断进步,机器人的应用领域越来越广泛。同时,步行机器人由于其独特的结构优势,灵活的运动特性,只要结构设计合理,控制系统设计精确,可以在任何复杂的地形上行走。所以,对它的研究现已成为国内外研究人员重点的研究方向。在国内,目前为止,主要是针对步行仿生机器人液压驱动且空载的情况下,结构设计合理性与步态仿真的研究,很少有对电机驱动负载人的研究。文中以马的骨架结构作为参考,建立四足机器人基本模型。以运行平稳、质量最轻、舒适度最高为主要目标,并利用虚拟样机技术,进行运动学与动力学分析。通过建立关节运动,对四足机器人的地面直线运动进行对角步态仿真分析,以达到研究的最终目的。本文主要研究的内容为以下四项:1)对本课题的研究背景及意义进行了简单介绍,简述了四足机器人国内外发展的现状和趋势。2)对四足哺乳动物马的骨骼结构和行走方式进行分析,参考马的骨骼构型进行四足机器人整机模型设计,提出将优化座椅结构与腿式结构相结合的结构设计方案。对整机模型进行有限元分析,确定最大负载,给出五阶固有频率。3)对机器人的运动学进行了概述,用D-H法对单腿的正向和逆向运动学进行分析,基于SimMechanics对所建模型进行了验证,为以后的机器人虚拟仿真分析奠定了理论基础。4)将简化模型导入ADAMS环境,添加相应的约束条件,建立虚拟样机。通过SimMechanics对步态进行规划,根据规划的步态参数来确定驱动函数的设置,实现运动学与动力学仿真。反复调节步态参数,最终实现运动平稳的要求。通过仿真后得到的整机质心位置的波动图线,检测机器人是否运行平稳。本文提出的四足机器人在行进过程中运动平稳、实用性很强,为助老助残代步工具的研制奠定基础,同时为以后研制物理样机提供可靠的数据。具有重要的研究价值和深远的社会意义。