四足机器人以其高度的灵活性、较快的移动速度以及很强的环境适应性等特点吸引着各国学者的目光,成为机器人研究领域的热点与焦点话题。四足机器人的研究领域涉及各个层面,其研究的相关技术也涉猎多个领域。其中步态规划是四足机器人研究领域的基础与重点,如何设计和控制四足机器人的运动,使其能实现稳定的动态运动是当前四足机器人研究的关键与难点,这些都需要对机器人的运动进行合理的规划设计与控制。本文以实验室自主研发的液压四足机器人为研究平台,进行机器人运动步态的仿真研究。首先建立四足机器人的运动学模型,采用几何解析法对四足机器人进行正运动学分析和逆运动学分析,由于机器人单腿具有冗余自由度,四足机器人的逆运动学分析无法得到唯一的解析解,通过引入附加的约束条件来完成逆运动学分析,即给定入地角度约束,可以得到四足机器人的运动学逆解,然后对足端工作空间整体的分析。规划设计了四足机器人的pace步态。根据pace步态的相位关系,合理的规划了摆动腿足端运动轨迹曲线和支撑腿的移动轨迹曲线,并在入地角约束条件下的足端工作空间中选择合适的步幅与抬腿高度作为步态参数。最后搭建了pace步态的控制算法模块,实现了四足机器人的pace步态的稳定运动。规划并设计四足机器人的bound步态。根据bound步态的运动特性,设计bound步态4个不同状态下的运动阶段,采用不同的控制策略以及足端运动轨迹进行控制,成功实现了四足机器人bound步态的周期稳定运动。在实现四足机器人pace步态与bound步态稳定运动的基础上,研究不同步态参数对机器人系统能耗的影响。分别改变不同的步态参数得到机器人系统的能耗曲线,引入移动能耗率作为能耗指标,探究分析了不同步态参数与移动能耗率之间的变化规律,并以此为依据对步态参数进行优化设计,最后针对优化的步态参数从足端工作空间和液压缸的跟踪速度两个方面进行了合理性分析,从而确定实际可行的步态参数。