在对多足步行机器人研究现状和发展趋势进行分析的基础上,提出了一种液压驱动的四足步行机器人,完成了步行机器人机械结构优化设计以及运动学、动力学分析,并进行了虚拟样机仿真。液压驱动四足步行机器人关节较多、结构复杂,因此通过对昆虫等爬行动物的观察研究,了解其身体结构与步态,采用结构仿生与功能仿生的方式,实现了四足步行机器人机械结构的设计、建模。本文主要的研究工作包括:分析四足步行机器人机械系统中腿模块、腿-机体-腿模块的结构形式,各关节的合理布置、关节转角、腿节长度、腿在躯体上的安装型式及数量等问题,其中重点分析了腿机构中腿节长度的选择问题。从步行机器人运动速度、越障能力、足端运动空间以及灵活性等方面分析了腿节长度对步行机构的影响;分析了机体结构设计与步行机器人运动稳定性、角度规划之间的关系,并提取特征参数,给出了设计方法,综合优选出较为合理的结构参数。针对所建立的机械系统模型,建立了四足步行机器人的运动学方程,求得正解和逆解,确定关节空间和操作空间的关系。然后,利用拉格朗日方程建立了液压驱动四足步行机器人的综合动力学模型,为步行机器人的有效控制打下了基础。最后,对建立的四足步行机器人虚拟样机进行了运动学仿真,进一步分析了机械结构设计中存在的问题和解决的方案。