仿人机器人是最具代表性的先进智能机器人,其技术是当今机器人领域的研究前沿和热点方向之一。仿人机器人与轮式、爬行式和履带式等移动机器人相比,有着更好的环境适应性。步态规划是仿人机器人研究的关键技术之一,稳定自然的步行是仿人机器人区别于其它机器人的主要标志,也是其实现基本操作功能的基础。本文以ROBONOVA-1型小型仿人机器人为研究对象,对其进行步态规划的研究。介绍了ROBONOVA-1型仿人机器人的系统结构,包括尺寸、质量、自由度的配置等。对本文研究所用到的所有软件进行简单介绍,包括用于绘制ROBONOVA-1型机器人模型的三维绘图软件Pro/ENGINEER、用于三次样条插值的MATLAB软件、用于动力学仿真的机械系统动力学自动分析软件ADAMS。对机器人结构进行简化,采用广义坐标方法分别建立机器人前向运动、侧向运动时的运动学模型。通过分析机器人的几何模型,得出机器人各个关节及杆件质心的位移、速度方程。通过求解运动学方程得到各关节的广义坐标。将关节的广义坐标转化并得到关节角轨迹。基于零力矩点(ZMP,Zero Moment Point)稳定判据,推导ZMP的计算公式及机器人稳定步行的条件。求得机器人前向运动和侧向运动时各关节的运动方程。根据机器人的几何模型,对机器人侧向运动时的侧扭角度进行规划。采用基于ZMP的动态步行运动规划方法对机器人的前向运动步态和侧向运动步态分别进行规划。根据机器人行走过程中的约束确定髋关节和踝关节在运动过程中需经过的关键点,采用三次样条插值方法对关键点进行插值,得到髋关节和踝关节的平滑轨迹,最后根据运动学约束计算各关节运动轨迹。根据以上方法对机器人的下肢运动进行了规划,并在此基础上进行了仿真研究,仿真结果证明所采用的规划方法是可行而且有效的。