建立机器人-步行路径间的刚柔耦合模型,分析路径参数对机器人步态参数的影响规律。首先,采用基于自然零力矩点(ZMP)轨迹的步态规划方法,通过给定参考ZMP轨迹获取机器人质心轨迹,插值得到机器人在刚性路径下的步态;其次,基于Pasternak地基模型,在ANSYS中建立公路的多层柔性模型,导入ADAMS中与机器人多刚体模型耦合。通过3组柔性参数与理想刚性路面假设下的步行仿真,分析地面的柔性参数对机器人质心与ZMP轨迹、关节驱动力矩等参数的影响。研究结果表明:机器人在柔性地基公路上步行时质心高度比较稳定,波动小于2.6%,质心沿前进方向移动距离接近预期规划的步行距离,比刚性路径假设下的步行效率高;驱动力矩变化趋势与刚性路径变化趋势基本一致,其中支撑腿相应关节的驱动力矩突变峰值减少8.3%~33.4%,关节运动更平稳;足底接触力较刚性路径波动范围增大7.2%~16.7%,地面对机器人的冲击减少约8.0%。在自然柔性地面环境中,双足步行机器人的步态效率更高,运动更平稳。