模拟脊椎动物的运动控制机理,在简化改进后应用于机器人的运动控制,是目前潜力最大的控制方法。其中,基于CPG的运动控制方法建模复杂程度低,高层调控和反馈调节简单方便,自适应性和自稳定性程度高,被越来越多的研究工作者所关注。论文主要从以下几个方面着手:分析四足动物马和狗的腿部结构特点作为仿生依据,选择前肘后膝式作为四足机器人腿部结构配置方式,用D-H法建立机器人的运动学模型,用齐次坐标变换法分析机器人的正逆运动学问题,为运动仿真和控制理论打下基础;通过对比分析生物控制方法的优越性,仿照生物节律运动的C PG控制机理,建立CPG余弦函数振荡器,构建两层网络结构的CPG网络模型,在余弦CPG网络模型的基础上,对四足机器人进行单腿步态规划,求出各关节的振荡幅值;建立虚拟样机,在ADAMS环境中四足机器人以trot步态在平地中进行运动学和动力学仿真,分析得到的实验结果,验证了基于余弦振荡器的四足机器人能够实现trot步态直线行走,并为后期驱动方式的选择提供了依据;模仿四足动物跨越沟壑的运动机理,建立四足机器人沟壑地形运动模式及CPG模型,在A DAMS软件中进行运动仿真实验,然后依据四足机器人在平地行走及跨越沟壑地形的仿真实验数据,结合对各类驱动方式及舵机的分析,选定关节驱动舵机,在实验室条件下,组装四足机器人物理样机并进行了平地行走和沟壑地形行走的实验。