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为研究四足机器人的欠驱动特性,在较少驱动的情况下,利用自身的结构特性实现四足机器人的较为复杂的运动,本文进行了欠驱动四足机器人机构设计与仿真。根据四足哺乳动物“狗”的腿的结构组成,得出四足机器人的简化模型。对四足机器人进行运动学建模,根据D-H法则建立四足机器人单腿的D-H坐标,根据四足机器人杆件几何参数及其关节变量,推导出了腿机构末端相对于机体坐标系的姿态矩阵和位置坐标。对欠驱动四足机器人逆运动学建模,由腿机构末端相对于机体坐标系的位姿,得到各个关节变量表达式。运用蒙特卡洛法得到了四足机器人足端工作空间云图,验证了四足机器人腿之间无干涉现象。建立了欠驱动四足机器人机构的简化模型,确定了动力学分析方法并进行了动力学分析,推导出了基于拉格朗日方程的动力学方程和各关节力矩矩阵。建立了三维建模和虚拟样机模型,对四足机器人的单腿进行仿真,确定了四足机器人单腿在运动时髋关节、膝关节的运动规律,参考四足机器人对角小跑步态的运动特征,得到欠驱动四足机器人的关节控制规律。对欠驱动四足机器人在平整路面和非平整路面上进行运动学和动力学仿真,运动学仿真结果表明四足机器人能够实现对角小跑步态,在非平整路面上运动时显示了欠驱动四足机器人的优越性。通过对四足哺乳动物奔跑步态的仿生学研究,给出了欠驱动四足机器人奔跑步态的平面模型,实现了欠驱动四足机器人奔跑步态,并对奔跑步态进行了平整地面和非平整地面的对比仿真。结果表明欠驱动四足机器人在无任何反馈控制的情况下,可以通过调整自身的结构适应外界环境的变化,较稳定的实现奔跑步态。