六足机器人在崎岖地形上运动时,不仅需要确保机器人实时的运动稳定性,同时在突发情况下发生失稳时,应采取相应的措施以恢复其稳定,避免对机体造成损坏。本文针对六足机器人在崎岖地形下运动时的稳定性判定和失稳恢复策略问题进行深入研究与分析,建立相应的稳定性判定方法,并提出失稳调整策略。首先,分析了六足机器人的结构和运动特点,并在建立的六足机器D-H数学模型的基础上对腿部进行正逆运动学分析,以及利用雅克比矩阵对六足机器人末端速度以及关节角速度进行求解,同时对六足机器人进行了动力学分析,其中包括:系统动能、系统势能以及关节驱动力矩。接着,在六足机器人运动学分析的基础上,对典型的六足机器人稳定性判定方法进行对比分析,并根据其优缺点采用规范化能量稳定裕度作为六足机器人的静态稳定性判定依据。分析了实时重心、重心高度、足行程、斜面坡度对六足机器人静态稳定性的影响程度,为六足机器人的步态规划及结构设计提供了理论依据。然后,在六足机器人静态稳定性分析的基础上,针对六足机器人在崎岖路面行走时,易受到外力干挠而发生倾覆失稳的问题,提出一种考虑外力、重心位置、支撑面倾角、运动特性以及机器人阻抗特性的动态稳定性分析方法,并建立了基于冲击阻抗能量稳定裕度的动态稳定性判据数学模型。分析了各种干扰因素对六足机器人动态稳定性的影响。最后,针对边线倾翻失稳情形,建立了调整腿可达空间的解析解,并以力臂最大化原则选择合适的落脚点。采用多项式曲线插值的方式,在可用调整时间范围内,对调整过程进行了柔顺处理,以恢复六足机器人的运动稳定性。通过实验与仿真对比分析验证了算法的有效性,同时通过Adams-Simulink联合仿真分析,验证了失稳调整策略的实时性。