目前国内外对四足步行机器人的研究已取得了一系列的重要进展，但距离实用还有一段距离，原因在于所能实现的稳定步行速度相对于其它运动方式要慢很多。如果要进一步提高速度，机器人必须采用trot等步态的动态步行。然而到目前为止，在已研制出的各种四足步行机器人中，多数只能实现静态稳定步行，能实现动态稳定步行的很少。 鉴于如何实现动态稳定步行是决定四足步行机器人能否实用化的关键问题，本课题重点在于针对我们研制的JTUWM-Ⅲ四足步行机器人trot步态运动特性进行研究，以期从中找出影响动态稳定步行的因素，为实现四足机器人的动态稳定步行奠定基础。 研究内容主要包括四足机器人trot步态运动机理、动力学建模仿真及失稳判据研究、关节反力对机器人躯体运动影响的研究、机器人步态规划参数等对步行运动的影响研究、摆动足的轨迹规划对运动的影响研究。在以往所作大量理论及实验研究基础上主要采用理论分析、建模并结合虚拟样机仿真试验的研究方法。 通过课题研究提出以下主要结论：(1)四足机器人的横向稳定性是影响机器人trot步态步行稳定性的关键；位于机器人躯体后侧的摆动足先进入支撑相所形成与地面间的碰撞导致机器人向躯体侧前方翻转，这个翻转方向是机器人在步行过程中容易发生倾倒的方向，此相位是四足机器人易于倾倒的危险相位；得出了JTUWM-Ⅲ四足机器人要保持步行稳定性其横向翻转角速度必须要满足的范围，并提出了利用横向失稳来判断四足机器人trot步态步行是否失稳的具体方法——横向稳定裕量(LSM)方法； (2)通过所建立的四足机器人起步时绕支撑对角线的翻转力矩模型，从理论上验证了该力矩对机器人运动姿态及步行稳定性的不利影响，如改变了机器人躯体姿态，加剧了机器人与地面间的碰撞作用，增大机器人姿态控制的难度等，得出了机器人起步时躯体绕支撑对角线的翻转角度与步行周期的平方及步长成正比的结论；发现了起步姿态对步行运动稳定性有很大的影响，在匀速步行条件下当机器人支撑足在足坐标系中的初始前移距离为步幅的1/3时，机器人躯体的姿态变动最小，同时机器人具有最好的步行稳定性；同时，提出了利用起步姿态来削弱翻转力矩对运动姿态及稳定步行影响的方法——“三分法”(Trichotomy)。 (3)提出了一种改进的复合摆线规划法用于机器人动态步行过程中摆动足的轨迹规划方法，增强了四足机器人使用“三分法”起步的姿态稳定性及步行稳定性。