四足移动机器人是机器人的一个重要分支。由于四足移动机器人比二足移动机器人承载能力强、稳定性好,同时又比六足、八足移动机器人的结构简单,因此倍受各国研究人员的重视。本课题来源于黑龙江省科技攻关重点项目“多运动方式四足智能移动机器人的研究”,着重研究四足移动机器人的步态规划和足力控制问题。本文在分析四足动物步态特点的基础上,结合本机器人自身结构特点,规划了仿爬行动物的爬行步态。同时又从稳定裕度、步行效率以及躯体柔顺性等方面对非连续爬行步态和连续爬行步态在平坦路面条件下进行了对比仿真分析。本文另一个研究重点是非平坦路面的步态规划研究。与轮式机器人相比,足式机器人的一个突出优点是能够适应非平坦路面,但需要进行位姿和步态调整才能稳定行走。本文针对阶梯形障碍,从机器人的障碍感知、位姿调整和摆动足规划等几方面对四足移动机器人的越障步态进行了深入分析及仿真。针对非结构环境,为了保持四足移动机器人躯体的预定位姿,并实现摆动足从自由空间到约束空间的良好过渡,本文采用摆动足位置控制、支撑足力控制的混合控制方法。在分析了机器人受力模型的基础上,采用基于虚拟悬挂模型的非平坦路面足力补偿方法,修正躯体的位姿偏差,并结合基于位置的阻抗控制策略,实现机器人足从摆动相到支撑相的过渡和足力跟踪。最后,进行了四足移动机器人的实验研究,包括平坦路面步行实验、非平坦路面步行实验和单足阻抗控制实验。实验验证了理论研究的正确性。