机器人技术是目前发展最为迅速的前沿科技之一,尤其是近几年,各式各样的机器人已经逐渐走进人们的日常生活中,在日常清洁、商场导购、医疗、军工、娱乐等方面都得到了广泛的应用。相对于日益壮大的机器人市场需求,目前的机器人技术还不够成熟,尤其是足式机器人运动控制技术,其进一步实用化的关键性技术还有待进一步突破。四足机器人是非常复杂的机械系统,对其整体的运动控制也是比较困难的。本人针对四足机器人对角小跑步态的解耦控制方法进行研究,由于直接针对四足机器人研究比较困难,而双足步行运动和四足对角步态运动同样都是由两组腿的周期性切换来实现动态稳定运动,因此本文从双足机器人步行解耦控制方法开始研究,并逐步将其控制方法推广到四足机器人运动控制中。主要包括机器人单腿模型简化、整体建模、双足解耦控制方法分析、四足机器人解耦控制、力矩分配、力矩约束等各个方面的内容。论文主要取得了以下几个方面的成果:1、对足式机器人单腿结构进行简化。将关节型单腿结构简化为伸缩型单腿结构,重点从运动学和动力学角度说明二者的等效性,降低了模型的复杂度,有利于对机器人模型的整体运动特性分析。2、研究平面双足机器人步行解耦控制方法。将双足机器人俯仰角、质心高度和前向速度分别通过三个独立的通道来进行控制。并基于simmechanics仿真平台搭建了双足机器人仿真模型,对解耦控制方法进行仿真验证。3、提出了四足机器人对角步态解耦控制方法。首先将双足机器人解耦控制方法推广到多连杆平面模型解耦控制,并结合多连杆结构自身的特点,引入了力跟踪阻抗控制方法来控制机器人整体ZMP的位置,而后将控制方法应用于四足机器人对角步态中,实现了四足机器人对角步态解耦控制,并通过仿真验证,取得了很好的控制效果。4、提出了使足端发生滑动的可能性最小的力矩分配方法。考虑到在实际系统中,机器人足端力受摩擦锥约束,为尽量避免足端发生滑动,以使足端发生滑动的可能性最小为优化指标,对关节力矩进行分配,并将摩擦锥约束直接作用于关节力矩,对力矩进行限幅,以最大限度的避免足端发生滑动。