近年来,移动机器人得到了广泛的应用,尤其是轮式机器人。然而,特殊地形大大限制了轮式机器人的活动范围。相反,四足机器人运动更加灵活,可以通过各种各样的地形,例如台阶,废墟,障碍物等。因此四足机器人更适合救灾、山地运输、勘探等应用场景。由于更多的运动自由度,四足机器人的运动控制比轮式机器人更复杂。四足机器人的运动控制已经成为了最热门的研究课题之一。目前大多数四足机器人采用电机驱动,电机的位置伺服能够保证机器人很好的位置精度。然而,四足机器人在行走或跳跃运动过程中,由于足端着地时的速度不为零,会受到来自地面的冲击力。由于位置伺服控制的高刚度特性,这种冲击力传导到机身会破坏机身的平衡,并且会引起较大的腿部关节力矩响应。这种力矩响应表现为电机的异常电流脉冲,会消耗更多的能量,甚至使电气系统瞬时电流过大进而触发断电保护。因此,位置控制的四足机器人难以满足稳定的运动控制需求。针对这一问题提出了力位混合控制的运动缓冲方法。在腿部与地面互相冲击时,关节电机使用力矩控制模式,利用柔顺控制的方法降低腿部刚度使得机器人腿部能够吸收冲击力,减小着地时的关节力矩响应。考虑腿部的惯性消耗,推导单腿的动力学模型,并基于模型应用了模型预测控制算法实现了力矩控制下较好的位置精度。对角步态是四足机器人最常见的步态。对角步态运动过程中,四足机器人斜对角的两条腿交替支撑。当只有两条腿支撑时,机器人的支撑多边形为一条直线。此时机器人很难保持平衡。针对这一问题设计了四足机器人平衡控制器。该控制器对机身的姿态和位置应用PID控制器计算出机身的期望受力,并通过基于二次规划的优化算法将机身的期望受力分配至各个腿,使机器人具有姿态调节的能力。在该平衡控制器作用下,机器人能够通过机身的姿态误差不断调节机身姿态保持平衡。在四足机器人样机上搭建了基于EtherCAT总线的电机驱动系统,实现了电机快速力位控制模式切换。在二自由度单腿实验平台上完成了跳跃运动缓冲实验,验证了机器人运动缓冲能力和较好的位置跟随能力。在仿真环境中实现了单腿的模型预测控制,并通过实验验证了模型预测控制的位置跟随性。在四足样机上完成了对角步态实验,验证了机器人的平衡能力。