六足机器人借鉴动物的节律运动发生模式与反射机理,其中枢模式发生器(Central Pattern Generator,CPG)能生成稳定的节律信号,实现六足机器人在规则地形的节律运动;本文借鉴生物反射机理构造基于CPG振荡器的中层、底层反馈模型来规划六足机器人的步态,使CPG的输出自适应外界环境,适合六足机器人在非规则地形的步态规划。首先,以“HexAnt”六足机器人为研究对象,基于机器人、并联机构运动学等相关理论建立D-H坐标系;分析摆动相时摆动腿的关节角度与足端位置之间的关系;分析支撑相时躯干的位姿与支撑腿各关节角度之间的关系;基于Matlab,对六足机器人的运动学模型进行验证。然后,对六足机器人的斜坡运动进行分析,通过受力分析得到六足机器人能保持静态稳定的最大斜坡倾角,通过稳定性分析得到躯体俯仰角与稳定性的定性关系,并规划基于CPG中层反馈的斜坡运动步态;对六足机器人的平地—斜坡过渡运动进行分析,得到六足机器人过渡运动不打滑的条件,并规划基于CPG底层反馈的过渡运动步态。其次,根据生物反射机理,设计基于CPG的三层反馈机制;对Hopf模型进行参数分析,并基于中层反馈引入反馈项,构建带反馈Hopf模型;根据单一变量原则,分析收敛系数对带反馈Hopf模型的输出特性影响;设计单腿的三关节信号发生器模型,分析不同收敛系数组合对耦合Hopf模型的输出特性影响,定义单腿三关节角度函数;基于单腿三关节信号发生器模型,根据全对称和环状拓扑结构设计六足机器人腿间耦合模型,通过仿真分析和对比三支撑足步态下两种拓扑网络结构的输出曲线,选择全对称网状拓扑结构实现六足机器人的斜坡步态规划。最后,搭建六足机器人仿真平台,构造基于Hopf和带反馈Hopf模型的三支撑足斜坡步态,分别对六足机器人12°和16°斜坡的上下坡运动进行仿真实验;构造基于Hopf模型底层反馈的过渡步态,并对平地到12°斜坡的过渡运动进行仿真实验;完善六足机器人实验平台,对仿真内容进行实物实验。通过仿真和实验分析,验证基于Hopf模型中层反馈规划的斜坡步态和基于Hopf模型底层反馈规划的过渡步态的可行性。