腿足式机器人对于非结构化环境具有良好适应性,相较于轮式及履带式机器人而言,仅需要独立的支撑点,通过优化落足点和运动轨迹,可以到达任意位置。此外,通过解耦躯干和足端的运动,尽管是在大负载和崎岖地形的情况下,也可以平稳灵活的运动。其中,四足机器人以其良好的负载能力及运动平稳性,日益成为国内外研究的热点问题。四足机器人在运动过程中,柔顺触地运动是一项非常重要的指标,目前,机器人的研究很多是基于位置控制的,即与环境进行刚性接触,然而,这往往会导致较大的冲击力,这对于四足机器人的稳定运动而言是极为不利的。而通过加入柔性元件的被动柔顺控制方式,虽然可以减小冲击,但也增加了系统的不可控性。通过控制的方式,实现柔顺的效果,即主动柔顺控制,在保证可控性的同时,增加了四足机器人与环境接触的柔顺性。因此,主动柔顺控制的方式逐渐成为四足机器人领域的热点。本文从足端运动空间出发设计优化腿部结构参数,从提高四足机器人的可承载能力出发,设计躯干平台,得出四足机器人总体结构。根据设计的四足机器人结构建立D-H坐标系,推导正运动学与逆运动学方程。对单腿机器人的足端运动轨迹进行规划,分析基于位置的阻抗控制下柔顺接触的动态过程。分析解耦运动控制方法,提高运动的快速性,减小运动学的大量解算角度,实现单腿机器人的快速平面连续跳跃。对基于小跑步态的四足机器人的阻抗控制进行分析,分别对摆动相与支撑相进行轨迹规划,分析阻抗控制下的足端跟随效果及运动的平稳性。虚拟仿真实验采取Adams与Simulink联合仿真的方式,在Adams中分别建立单腿和四足机器人虚拟模型,定义接触参数等,在Simulink根据控制算法搭建控制系统框图,通过输入输出变量实现二者的信息传输,进行虚拟仿真实验。验证所设计的算法的有效性。