六足机器人是足式机器人的重要形式之一,其在极端工况下的抢险救灾、物资输送等方面的应用需求也日益凸显。复杂的应用环境对其机械结构与控制系统的设计提出了更高的要求,无形中增加了试验的风险与难度,高保真度仿真正是解决这一问题的重要技术手段。接触问题是动力学仿真中的一个重要问题,对于正常运行的六足机器人来说,其接触主要体现在两个方面:其一为足与地面间的动态接触,其二为关节内摩擦。为准确模拟上述两种接触,本文对机器人足-地接触力学和考虑摩擦的关节逆动力学展开了研究。建立了一种机器人足-地作用力学模型。针对二级减速关节形式展开了分析,重点对其反驱特性进行了研究,建立了电机驱动力矩与关节负载-速度-位置-功率的耦合作用模型,通过实验对模型参数进行了辨识并对模型进行了验证。然而由于在静态行走时,六足机器人与地面构成一个超静定系统,因此单足层面的接触模型并不能完全解决六足机器人仿真的问题,需要对整个系统进行分析。针对此问题,本文基于旋量理论对机器人结构的柔度分析方法与运动学进行了研究,建立了一种耦合的机器人柔度模型,并进一步建立了与其对应的耦合伪刚体仿真模型。结合足-地作用力学模型,建立了六足机器人-地面系统平衡方程。利用凯恩方程建立了系统的动力学模型。利用建立的足-地作用力学模型、柔度模型、运动学与动力学模型对六足机器人的运动控制方法进行了研究。以机器人前进速度和转向半径作为输入对六足机器人的运动进行规划以顺应人类驾驶习惯。针对六足机器人在小摩擦地面上行走的工况对行走中可能出现的打滑现象的预防与抑制方法进行了研究。利用本文所建立的柔度模型与动力学模型对六足机器人的关节控制进行了研究以实现机器人的运动控制。利用建立的足-地作用力学模型、柔度模型、运动学、动力学以及控制模型建立了六足机器人的数值仿真系统,用于模型开发与测试;通过利用Vortex动力学仿真引擎替换数值仿真中的动力学求解模块并加入视景仿真功能建立了六足机器人的可视化仿真系统,用于进行可视化仿真与控制算法的开发测试;通过利用实物操纵控制系统代替可视化仿真中的操纵控制模块建立了六足机器人的半实物仿真系统,用于对机器人系统的硬件进行测试。对六足机器人仿真系统的校验与验证方法进行了研究,并利用六足机器人实物样机开展了一系列实验,对本文所建立的模型与仿真系统进行了全面的验证。利用经验证后的仿真系统对所提出的控制算法进行了验证。本文沿建模-实现-应用的主线对六足机器人的高保真度仿真展开了系统的研究。研究成果可广泛应用于六足机器人的结构设计、控制系统研发,具有理论指导意义与工程实践价值。