作为仿生机器人领域不可或缺的分支组成,腿足式机器人对复杂环境具有很强的适应能力。近些年来,由Boston Dynamic研发的液压四足机器人凭借其优良的运动性能,吸引了国内外一大批专家学者的关注。然而由于液压四足机器人的运动具有时变,强耦合的特性,因此相应的运动控制方法非常复杂。为了使机器人在复杂路面条件下稳定可靠地运行,本文依托于国家863计划课题“面向野外环境的四足仿生机器人实用技术研发”,对于液压四足机器人稳定运动的控制方法进行研究。主要研究内容如下:(1)针对机器人实时控制系统的设计,遵照稳定可靠,实时性强的原则,进行了控制器及实时操作系统的选取。为了对控制器的外围功能进行扩展,分别选取模拟输入,模拟输出,串口通信,CAN通信的板卡。在开发过程中,采用多线程技术,提高了系统的实时性及可靠性。(2)针对机器人腿部的运动控制,搭建了单腿运动测试系统,采用D-H坐标变换的方法进行正运动学分析,并推导出相应的逆运动学方程。通过对液压执行器进行简化分析,对执行器的输出力进行了数学建模,建立了输出力和信号电流之间的映射关系。对机器人单腿进行了位置控制、阻抗控制以及虚拟模型控制等方式下的冲击试验,完善了机器人腿部的控制策略,减轻了触地对腿部结构产生的冲击。(3)在机器人仿真环境Webots中搭建仿真机器人,通过将运动过程中躯干的姿态角及其微分项引入控制闭环,进行腿部运动的动态调整,以维持躯干的稳定运动。对于运动过程中腿部的控制则根据单腿测试平台的实验结果,采用了虚拟模型的控制方法。根据期望的足端位置与反馈得到的足端位置之间的误差及其微分项,通过虚拟模型计算腿部的虚拟力,并通过机器人腿部的关节扭矩控制实现腿部的输出力控制,以提高机器人对环境的适应能力。