四足步行机器人的研究是目前国内外机器人领域的研究热点之一。现代四足机器人设计面临着高速、高负载、高适应性等方面的挑战。本课题的研究工作是国家高技术研究发展计划（863计划）“高性能四足仿生机器人”主题项目和国家重点基础研究发展计划（973计划）“核电站紧急救灾机器人的基础科学问题”的主要研究内容之一，旨在解决新型四足机器人机构设计、运动学动力学参数辨识、脚力识别以及外部干扰识别等关键问题。通过理论仿真分析和试验研究，主要完成了以下研究工作。　　（1）针对新型四足机器人机构设计问题，采用仿生学与机构设计相结合的方法，提出了三种混联式腿部构型并进行了样机试制。采用矢量法和几何法对所提出的三种腿部构型进行了运动学正反解建模及机构特性分析。根据设计要求选取了工作空间指标、承载力空间指标和各项同性度指标对三种机构设计进行选型。将最优选型与传统的串联式进行了驱动力对比，进一步说明了设计的优越性。制造了最终试验样机，并采用负重试验验证了机构设计的承载性。　　（2）针对新型四足机器人特有的闭环链式结构，提出了一种对其机构参数及惯性参数的分组辨识方法。采用MDH法建立了细化的坐标系关系，并推导出各构件的运动雅克比。建立了机器人的机构误差参数和惯性参数的辨识模型，提出了参数辨识的分组辨识原则。揭示了辨识矩阵与机器人性能描述的最小参数集的关系，与传统的整体参数辨识方法相比，分组参数辨识方法提高了参数辨识的效率。　　（3）针对新型四足机器人对环境的实时感知问题，提出了一种三维脚力识别方法。在足端无外接传感器的条件下，利用机器人自身自带的液压传感器进行脚力识别。根据驱动的解耦性，建立了动态识别模型，并得到了脚力的显式解表达式。为提高脚力识别的精确性，用试验的方式对液压驱动器驱动力进行了参数化建模。采用RecurDyn软件对波浪步态行走进行了仿真，对比了识别模型和仿真结果。通过样机行走试验验证了识别方法的有效性。最终采用所提出的识别模型进行了砝码提升质量辨识、足端触地判断、以及ZMP位置计算分析。　　（4）针对新型四足机器人对外部扰动的实时评估问题，提出了一种外部扰动识别方法。分析了机器人的外部扰动来源，提出了外部扰动的六维力螺旋表达。根据机构的动力学特性，建立了基于液压驱动力的外部扰动识别模型，并推导出模型的显式解表达式。通过RecurDyn多接触点加力仿真和机器人多位姿外力加载试验验证了识别方法的有效性。采用所提出的识别方法进行了机身负载的动态识别。识别结果作为机器人控制策略的一部分，完成了试验样机在不同环境及不同负重下的稳定行走试验。