仿生四足机器人,是以四足动物的结构特点、运动模式及器官功能为模仿要素设计的机器人,拥有负载大、动作灵活、活动范围广、适应性强等特点,可以到达人类或其他陆面移动式机器人难以到达的场景,在抢险救灾、军事勘察、边境巡防、家庭服务、娱乐等领域都有实际应用价值,仿生四足机器人也成为机器人研究领域的重要方向之一。本课题来源于国防特区创新课题:《高越障性仿生机器人系统设计与综合集成》,针对我国边境地区多山峦崎岖特殊环境中的任务要求,以岩羊为仿生对象,研究其在复杂地形下的多运动模式、自身独特的运动结构,设计出具备多运动模式地高越障性仿生机器人平台样机。具体工作如下:(1)基于图文资料及实验数据对岩羊结构、运动机理、步态展开分析,总结上下坡运动时腿部关节的变化模式规律,为样机设计提供依据。(2)基于岩羊的生理学及运动特性分析结果,设计了12自由度的仿生四足机器人样机,包括可分离机体和具有大活动裕度的腿部结构,并对机器人液压系统进行选型与设计、对机器人腿部结构展开静力学分析。(3)建立D-H坐标下机器人运动学模型,并展开正运动学、逆运动学求解;分析并规划了机器人对角小跑、爬坡步态,利用分段五次多项式对对角小跑及爬坡足端轨迹进行规划。(4)利用ADAMS软件对机器人进行动力学仿真,验证了机构设计及对角小跑、爬坡、越障三种足端轨迹规划的合理性,获得了运动过程中力矩、角速度、速度、受力等重要数据。