仿生四足机器人是以自然界生物为仿生对象,充分借鉴和吸收它们优越的运动能力,并结合已有机器人制造技术的融合体,具有更好的灵活性与适应性。在军事民用物质运输、野外作业、救援救灾等领域具有广阔的应用前景。目前四足仿生机器人多采用电机内置在腿部关节处驱动的方式,不仅需要一定的安装空间,而且增加腿部关节的重量和转动惯量,导致机器人的传动效率不高、驱动效果不佳。本文设计了一种新型绳传动四足机器人,以期提高机器人的灵活性和运动性能。论文从四足机器人的结构设计、运动学方程、足端轨迹规划、动力学仿真等方面进行了分析研究,主要内容如下:1、基于结构-驱动一体化的设计目标,设计了一种“十”字型髋关节结构,实现所有驱动集中布置在身体内部;设计了具有双弹簧的刚柔混合型足端结构,实现复位和减震双重功能,提高机器人表面适应性和运动能力;并确定了绳传动四足爬行机器人的整体结构和参数。2、推导了机器人单腿与机器人整体的运动学方程,并求解了关节空间与驱动空间的映射关系。3、规划了四足机器人直向爬行步态与原地转弯步态。借鉴多自由度空间机械臂末端轨迹规划方法,给出了关节空间法五次多项式插值得到的足端轨迹。4、采用Creo Parametric与Adams软件联合建模的方法实现钢丝绳的柔性化建模,在Adams软件中对绳传动四足爬行机器人进行仿真试验,获取了机器人足地面碰撞力和各关节驱动力矩等要参数。论文设计的四足爬行机器人驱动电机集中安装在机身内部,通过绳传动系统驱动腿部各关节,减小了腿部的机构尺寸、减轻了关节质量与转动惯量。对比研究电机直接布置在转动关节仿真结果表明,绳传动机器人的运动速度更快,运动性能更佳,这对构造具有高动态性和复杂环境适应性的高性能仿生四足机器人有借鉴作用。