四足机器人是一种典型的机器人,与轮式和履带式机器人相比,具有更好的机动性和适应复杂地形的能力,其研究具有重要的科学意义和实际应用价值。为了实现在山地、泥地、沼泽等复杂揉面路面上作业及运输物资的目的,本文对可应用于柔软地面的仿牛步态机器人的腿蹄部分进行设计,以达到该型机器人能在柔软地面持续稳定行走的能力,并进行虚拟样机的仿真分析。首先,在分别对国内外各种重载机器人和四足机器人总结分析的基础上,指出传统典型四足机器人的腿部结构的局限性,由此提出新型仿生腿部系统利于四足机器人在柔软地面的行走。针对四足机器人的小跑运动、行走步态对模型进行简化,并根据牛腿特点,得出腿部设计的数学模型。在此基础上,对于四足机器人仿生牛腿和牛蹄进行了设计,并与传统的牛蹄进行了对比。根据对牛在水田里行走的特点,本文对于牛的身体结构和运动形态进行了研究,并对于腿部结构和关节进行的分析。根据已有对于牛的腿部运动学的研究,分析牛运动过程中形成的简化数学模型,为设计能在柔软地面行走的四组机器人提供相应的参考。并通过对仿生机器腿低模块化分析和仿真,得到用较低复杂性的组件设计仿生机械腿的基础,为我们简化设计仿牛机械腿提供了思路和理论支撑。并根据牛的偶蹄特性,分析了牛蹄在柔软地面环境下对于持续稳定行走起到的作用,建立了仿生机器人脚掌与地面受力作用的模型,并分析受力作用过程中,法向应力、切向应力及扭矩的变化情况。最后,利用ADAMS软件和ABAQUS软件建立了仿牛步态机器人在柔性地面的步态运动虚拟仿真模型,通过对于机械腿在空中步态的仿真,以及两种不同脚掌在柔性地面的仿真。得出仿牛蹄脚掌可促使机器人在柔软地面持续稳定前行。