由于多足步行机器人运动灵活、越障能力强、可以适应复杂环境等优势特点,使其成为执行高危险军事任务的理想平台,近年来我国海域各类摩擦不断,在这种情况下为获得海洋及海滨地区局势优势,两栖作战中使用机动性优良的机器人成为各国军事专家研究的重点。本文以生物蟹作为仿生原型,对仿蟹八足机器人的路径规划及步态生成和控制方向进行了研究。首先介绍了多足步行机器人的研究意义及国内外仿生多足步行机器人的发展现状,对多足步行机器人主要的研究方向进行了综述。通过对螃蟹生物结构进行仿生抽象,利用Pro/E软件设计和建立了仿蟹八足机器人的三维模型。运用旋量理论,对仿蟹八足机器人进行运动学及动力学的分析,建立了仿蟹机器人单足的运动学及动力学方程。研究了一种静态的障碍物已知的复杂环境下,仿蟹八足机器人路径规划方法和避障的蚂蚁预测算法。该方法模拟蚂蚁的觅食行为,由多组蚂蚁采用最近邻居搜索策略和趋近导向函数相互协作完成全局最优路径的搜索。理论和仿真实验结果均表明,即使在障碍物非常复杂的地理环境下,用此算法也能迅速规划出较优的避碰路径。将三维模型通过Mechanical/Pro导入动力学分析软件Adams中,在添加约束、驱动、接触力后,对八足步态进行协调仿真分析,得到其运动位移、角速度、作用力、力矩、能量消耗等参数值。对单个和多个运动参数进行优化分析,使步行机器人在满足一定的越障能力和运行速度的情况下,使关节能量消耗最低。最后结合生物神经学知识,针对中枢神经模式控制器(CPG)控制生物的节律性运动的概念,对CPG的神经网络模型进行了建模和分析,结合Matlab对该模型步态进行仿真,仿真结果实现了八足步态的生成,提高了机器人的设计水平,为仿蟹机器人物理样机的应用打下了基础。