1.1  课题的研究背景和意义 1

1.2  国内外研究现状 1

1.2.1  国外研究现状 1

1.2.2   国内研究发展现状 4

1.3  生产需求状况 5

1.4  本文的主要研究内容 5

2  四足机器人的仿生和模型简化 7

2.1  本文研究重点和非重点 7

2.2   四足机器人的仿生机构 7

2.3  四足机器人的方案选择和基本原理 8

3  四足机器人的结构分析 11

3.1  曲柄--连杆—滑块简单设计 11

3.2  机器人腿结构和关节设计 11

3.3  四足机器人的步态规划 12

3.3.1  步态的基本概念 12

3.3.2  静态稳定性原理—稳定裕度 13

3.3.3  行走步态分析 13

3.4  机器人的基本运动步态图 14

3.5 四足机器人静态参数设置 15

4  四足机器人动力学模型的建立和分析 17

4.1  动力学建模的理论方法和选择 17

4.2   动力学建模（逆问题） 17

4.3  机器人的动力学分析 18

5  虚拟样机建模及ADAMS仿真 22

5.1  四足机器人虚拟模型的建立 23

5.2定义材料属性及运动副和驱动力的添加 25

5.3四足机器人模型的仿真结果 28

结  论 33

致  谢 34

参考文献 35

1  绪 论

1.1  课题的研究背景和意义

可移动是机器人最重要的功能之一，利用这一功能机器人能实现很多复杂环境下的工作和探测，传统机器人一般是蠕动式、履带式、轮式、足式，蠕动式机器人运动最慢，一般用于一些狭窄通道、管道，运行十分缓慢，且控制不精确 。而小型轮式履带式机器人则难以实现复杂环境下机器人的移动，难以满足人们的要求，故足式机器人诞生。本文所研究的四足机器人结构相对多足简单一些，能实现的功能也基本满足要求。对于四足仿生机器人，我们可以参照自然界的四足哺乳动物，比如豹子，马，鹿，牛等，它们就能轻松穿过各种复杂地形地面。所以本文研究的对象是足式机器人 。

根据足的数量，可将现有的足式机器人分为双足、四足、六足、八足甚至更多。其中，四足机器人由于具有稳定性好、环境适应与承载能力强、能实现高速移动等优点，尤其受到国内外机器人研究学者的重视对四足机器人而言，速度是评价机器人性能的重要指标之一   。

过低的运动速度将会限制四足机器人在未知地形探索、外星球探索、灾情险情救援以及军事等应用范围。因此，在当前的四足机器人研究中，实现机器人的高速奔跑、弹跳越障、吸能减震正在逐渐成为研究的重点   。