足式机器人展现了强大的运动能力,能够适应崎岖地形,在军事、救灾等任务中有广阔应用前景,涌现了众多足式机器人研究成果。但现有控制方法大多基于人为设计的运动,对于一些复杂的任务,难以人为地设计出符合机器人动力学的轨迹,为了扩展足式机器人的应用场景,亟需一种将上层任务描述转化为机器人运动的足式机器人运动规划方法。足式机器人运动规划的难点在于机器人基体位姿不能直接控制,必须通过末端执行器（足端或手）与环境接触产生作用力来调节。除此之外,这些作用在末端执行器上的接触力必须符合许多约束,比如只有当足端接触地面时,才能产生作用力,进一步增加了足式机器人控制和运动规划的难度。当机器人与环境有许多可能的接触点时,机器人与环境的可能接触方式将急剧增加,比如四足机器人可以是单腿着地、也可以是对角腿着地,六足机器人将可以有更多的接触地面的方式。可能的接触点十分多时,对于复杂的任务,难以指定各个点接触环境的顺序。同时,指定各个接触点的接触顺序将极大地限制机器人可能的运动,甚至可能导致没有符合动力学的运动。机器人不同的足端接触地面时,力的作用点不同,机器人的动力学模型也相应的有所区别,对于存在许多接触点的足式机器人,难以逐一为每种接触方式建立动力学模型。如何将接触力的各种限制考虑进足式机器人运动规划;如何建立统一的足式机器人动力学模型,而不必一一为每种机器人接触环境的方式建模;如何能够自动探索各种接触环境的方式,而不必事先指定。本文将围绕这些问题展开。本文采用互补约束对接触进行建模,建立统一的动力学模型,而不必对足式机器人的每种接触方式单独进行建模。互补约束也将接触力的各种约束考虑在内。对于足式机器人而言是一合理的模型。基于轨迹优化,将足式机器人运动规划问题转化为轨迹优化问题,采用轨迹优化的直接法将足式机器人运动规划问题进一步转化为非线性优化问题,使用通用非线性优化求解器进行求解。机器人状态、控制量、地面反作用力、末端执行器接触顺序、足端轨迹、足端落足点等,通过求解非线性优化问题确定。首先对一平面双足机器人,利用本文所介绍的运动规划方法生成稳定周期行走运动,初步说明运动规划算法的可行性。为了验证运动规划算法给出的运动在实物机器人上的表现,本文针对一六足机器人展开了更加深入的研究,利用运动规划算法生成六足机器人直线行走、转向和原地转向等运动。在仿真环境和六足机器人样机上进行测试,两种情况六足机器人行为表现相似,说明本文中的运动规划算法能够给出合理的运动。该足式机器人运动规划方法能够建立统一模型、囊括接触力约束以及自动探索接触顺序,生成合理运动。