在机器人的发展历程中,首先出现了轮式、履带式机器人,但它们不能在崎岖不平的山路、泥沼或阶梯环境下移动,足式机器人便应运而生。足式机器人行走时与地面的接触是点式的,因而它在崎岖程度较高的地形中也能够灵活行走^[1-2]。四足机器人的仿生对象为四足哺乳动物,它在移动速度、负载能力、稳定性等方面大大优于双足机器人,而其操控复杂程度、生产成本等又优于多足机器人,因而在很多领域得到了广泛应用^[3]。为了提高四足机器人的环境适应性,本论文首先重点研究了具有较好复杂环境适应性的间歇静步态的优化策略,在保证机器人运动稳定性的前提下,提高了机器人的静步态运动速度;另外,研究了四足机器人的间歇静步态和对角小跑步态的平稳变换方法,为提高机器人的环境适应性提供了一定的理论研究基础。论文主要内容如下:1、研究了两种雅克比矩阵建立方法的区别与联系。本文在构造出四足机器人运动学方程的基础上,以四足机器人的单腿为研究对象,分别给出了基于矢量积的雅克比矩阵建立方法和基于连杆速度的雅克比矩阵建立方法,通过对比给出了两种雅克比矩阵的区别与联系,为利用雅克比矩阵实现机器人的位置控制提供了不同的建模思路。2、为提高四足机器人间歇静步态行走的稳定性与行走速度,本文提出一种改进的重心移动方法与稳定性判别方法。首先,对现有的重心移动方法进行改进,避免重心后移情况发生;然后,对现有的稳定性判别方法进行改进,在保证稳定性的前提下,减少不必要的移动;最后,利用Webots仿真平台,实现四足机器人静步态行走并验证了上述方法的有效性和可行性,有效的提高了机器人的前进速度。3、为了提高机器人的地形适应能力及其能量利用效率,提出了间歇静步态与对角小跑步态之间切换的生成方法。已有研究发现,四足哺乳动物在不同崎岖程度的地面上使用不同步态,不同移动速度对应于不同步态能够有效减少能量利用率,因此,考虑到四足机器人由平坦地形进入崎岖地形或由崎岖地形进入平坦地形的情况时有发生,利用本文提出的步态切换生成算法,可使机器人在不停止运动的前提下,分别合理的实现迈步顺序、占空比与速度的平滑、稳定过渡,有效提高了机器人地形适应能力与能量利用效率,基于Webots仿真验证了所提方法的正确性和有效性。