足式机器人具有出色的运动能力,使其能够替代人类在复杂环境中进行作业和交通运输,无论是在民用还是军工方面都具有巨大的应用价值。而其中含T型髋部平面双足机器人在节能方面具有优异的性能,所以本文针对该样机的行走和奔跑运动控制进行了研究,使其具有更强的实用价值。行走运动控制方面,在原有通过周期步态实行低能耗行走基础上,进行了进一步的拓展研究,主要研究工作如下:1.采用牛顿-欧拉正交法推导了带驱动T型髋部模型行走运动的动力学方程,论证了模型稳定行走的可行性。2.分析该模型样机仿生步行运动机理,以及机器人姿态Pitch角度与其行走稳定性之间的关系,提出了一种基于姿态Pitch角度的双闭环控制器。3.通过改变预设定姿态Pitch角度的大小,实现调节行走过程中能量补充量,有效地解决了加减速和坡道行走过程中的能量调节问题。4.在V-rep机器人仿真环境中搭建了仿真样机,实现了样机平地调速、抗扰动稳定行走,以及在5°坡道上的上下坡运动,其中调速范围为:0-0.6m/s,最后研制实体样机对控制算法的有效性进行了验证。奔跑运动控制方面,将行走模型与弹簧负载倒立摆(SLIP)理论相结合,探索奔跑运动的可行性,主要研究工作如下:1.对含T型髋部行走模型进行奔跑可行性分析,结合SLIP模型特点,提出了腿部带弹簧的奔跑模型,并推导了模型奔跑运动的动力学方程。2.通过分析奔跑运动过程中落脚点对机器人质心运动轨迹、姿态和奔跑速度影响,提出了通过轨迹预测及线性误差函数补偿方式去控制落脚点位置的方法,另外通过在支撑阶段提供固定推力的方法,完成了对奔跑过程中的高度控制。3.在仿真模型搭建过程中对T型髋部结构进行合理地分解和简化,实现了简化模型的调速奔跑,其二维奔跑速度可达2.5m/s,三维奔跑速度可达1.1m/s,验证了所提出奔跑算法的可行性。