轮腿复合机器人因为兼有轮式机器人在平坦地面的高运动速度、低运动能耗特点和腿式机器人在不规则地形中的高机动性、高灵敏性优点,在现实世界中具有广泛的应用场景,近年来一直是地面移动机器人领域的研究热点。Transleg机器人是一款典型的轮腿复合机器人,轮、腿运动模式的切换可以通过四个轮-腿结构的变形实现。轮腿复合机器人的运动控制常采用基于模型的方法,这种方法虽然有较好的控制精度,但实时性和环境适应性都较差。腿式机器人常采用基于CPG的仿生方法进行运动控制,具有较好的节律性、协调性和适应性。本文将CPG引入到Transleg机器人的运动控制中,利用CPG振荡器耦合网络输出的节律信号实现对Transleg机器人轮、腿模式下腿部各关节的协调控制。本文提出了基于CPG的Transleg机器人仿生运动控制器,该控制器自顶向下可以分为运动决策层、运动控制层和运动执行层,分别对应于动物运动控制系统中的高级中枢神经、低级中枢神经和肌肉-骨骼系统。运动控制层作为控制器的核心,采用模块化设计,根据运动决策层的指令生成控制关节运动的信号,下行到运动执行层由关节电机执行。本文规划了Transleg机器人的轮模式及腿模式下各步态运动,并设计了不同运动间的切换策略。针对运动切换过程中控制信号突变引起关节输出力矩剧变的情况,本文采用了Sigmoid函数方法对切换过程中的信号进行平滑,实现了机器人的平稳运动切换。针对Transleg机器人在腿模式trot步态下的运动不稳定现象,通过分析原因将问题推广到一般的四足机器人,重新设计了一种具有偏航方向主动脊柱关节的四足机器人,通过引入脊柱关节在偏航方向上的摆动以提高机器人的运动稳定性。对原有的运动控制器进行了修改,扩展了CPG耦合网络以协调控制脊柱和腿部关节。优化脊柱关节控制参数后的机器人在trot步态运动时,机体俯仰角和翻滚角的幅值分别减少了70.83%和66.67%,后腿离地高度明显提升,运动稳定性得到了有效改善。