四足机器人因兼具运动的稳定性与灵活性,且具有大负重潜能,一直受到机器人研究机构及学者的重视。目前,四足机器人的研究目标逐渐由低速静态向高速动态方向发展。以往研究主要集中于起支撑移动作用的腿部的仿生设计及运动控制,要实现高动态运动下的平衡控制往往需要复杂的动力学运算,增加控制系统的负担。受到狗、马奔跑时节律性的前后摆动头部和猫走平衡木时左右摆动尾巴这类场景的启发,本文提出了一款具有头、尾调节装置的14自由度四足机器人D-Cat。利用头、尾调节装置的摆动来实现机器人机体的平衡调节,提高四足机器人的动态运动性能,为四足机器人高动态性能的运动研究提出一种新的研究思路。论文完成的主要工作如下：搭建了完整的四足机器人实验平台,包括具有头、尾调节装置的14自由度四足机器人D-Cat样机以及具有实时伺服运动控制功能的控制系统。针对14自由度四足机器人D-Cat建立由15个hopf振荡器耦合的CPG(Central Pattern Generator)网络模型,利用CPG网络中的振荡器产生的节律信号对机器人的关节进行位置控制,实现trot和bound两种步态的节律运动控制。基于动力学分析与仿生学观测,研究了头、尾调节装置的运动与机器人机体的运动之间的作用机理,提出了头、尾调节装置的控制策略。设计对比实验,研究了头、尾调节装置对改善四足机器人运动速度、躯体姿态平衡、足底受力方面的影响。实验结果显示,合理的控制头、尾调节装置可以改善足端拖地、偏航以及足底受力过大等问题,四足机器人D-Cat在trot和bound两种步态下的稳定移动速度分别达到0.402m/s和0.604m/s。表明以头、尾等附属肢体作为调节装置对改善四足机器人动态运动性能具有积极作用。