双足机器人具有人类的相似点,涉及力学、材料、机械和计算机科学等多个学科,是一个前沿的研究热点。双足机器人的步态规划与控制是其中一个重要的研究方向。本文主要针对双足机器人的步态规划与反馈调整开展研究。并在本课题组研制的高度约为73cm的小型舵机双足机器人与虚拟样机上进行了相关实验分析。在样机研制过程中,优化了机械结构,搭建了软件系统。根据双足机器人样机,建立了其七连杆模型与解耦的侧向与前向平面运动学模型。建立了简化的桌子-小车模型,采用预观控制方法计算出机器人的质心运动轨迹。通过增加预观准备期与双足支撑期,对ZMP规划轨迹进行优化。针对桌子-小车模型与实际双足机器人在侧向平面中的质心误差较大的问题,提出了侧向平面质心补偿模型,对机器人的质心轨迹进行补偿。利用三次样条曲线插值方法规划出机器人的踝关节轨迹,最后通过逆运动学模型计算出各个关节角度。利用安装在足底的压力传感器(FSR)反馈出机器人受不平衡力后的质心偏移量,重新规划ZMP轨迹,采用预观控制方法生成质心轨迹,再计算出髋关节中心轨迹,计算出关节角度曲线,调整机器人步态。利用平行安装于脚底的惯性测量单元(IMU)检测出俯仰角与翻转角,根据反馈的角度信息,调整踝关节两个舵机的角度,使机器人脚掌处于水平的姿态。在ADAMS仿真环境中建立了实体机器人的虚拟样机,搭建了 MATLAB-ADAMS联合仿真环境,实现了 MATLAB与ADAMS的数据通信。在虚拟样机中开展了定步长与不同步长切换步行仿真实验以及受不平衡力条件下步态调整仿真实验;在实体机器人中进行了步行实验与受不平衡力条件下步态调整步行实验以及脚掌调平实验。实验结果表明了此步态规划方法与侧向平面质心补偿模型的有效性、机器人受不平衡力条件下步态调整与脚掌调平的有效性。