发生在2011年的日本福岛核电站事故距今已经四年,中国停滞已久的核电站建设开始大规模重启,使用机器人系统进行核电站事故紧急救灾一直是人们研究的重点。本课题基于国家973项目“核电站紧急救灾机器人的基础科学问题”,对四足机器人系统的实时控制进行研究,设计实现了基于Xenomai系统的核电站救灾四足机器人实时控制系统。在课题研究过程中首先基于四足机器人步态规划的需求对机器人平台腿部机构的运动学进行了求解,使控制系统对机器人足尖轨迹的直接控制成为可能。基于系统实时性的考虑,利用PC104及附属的ADT652板卡、倍福EtherCAT从站设备、Elmo EtherCAT从站设备等硬件设计实现了控制系统的硬件平台,同时在系统控制器上实现了Xenomai实时系统和EtherCAT主站的软件平台。开发了控制系统软件,对四足机器人系统的控制任务进行了梳理,实现了Xenomai实时系统上实时任务与非实时任务的分配、实时域与非实时域的任务间通信等功能。解决了EtherCAT主站与Xenomai实时系统结合的问题,实现了实时条件下EtherCAT主站对多种类多功能EtherCAT从站设备的控制。设计了Xenomai系统下ISA总线扩展板卡的实时驱动,实现液压泵电机的实时控制。经过控制系统的有机整合最终实现了四足机器人实时控制系统的软硬件设计,并进行了液压缸对机器人关节的驱动实验。实验结果表明,控制系统的实时性与控制能力完全可以满足机器人系统的实时控制要求。