本文通过详细分析四足机器人国内外的研究现状,结合仿生学原理设计出一种用于马术辅助治疗的四足仿生马机器人。该机器人腿部系统采用凸轮连杆组合机构驱动,具有两个自由度,能够实现足端轨迹跨距与高度的调整,进而形成不同运动轨迹以满足不同患者的康复需求。在仿生马机器人研究过程中,根据对国内外同类研究的总结,本文设计了仿生马机器人的整体构型,对仿生马机器人工作原理进行了详细论述。为了求解该机器人腿部系统各机构的运动参数,对其腿部系统进行了运动学建模分析和MATLAB运动分析程序的开发,分析了各结构参数与步行腿足端点轨迹、速度和加速度的关系,以及运动过程中凸轮压力角等特征性能。基于Adams仿真软件,对仿生马机器人的三维模型进行动力学仿真,分析了运动过程中的驱动电机扭矩、步行腿受力以及机器人质心加速度等特性。提出了通过采用变速驱动的方式,消除仿真过程中机器人整体跳跃的现象。根据仿生马机器人腿部系统运动学分析,推导支点可变平底摆动从动件凸轮机构模型,进而推出其凸轮机构的参数优化模型和凸轮轮廓设计模型。随后,将支点可变平底摆动从动件凸轮机构模型应用到仿生马机器人腿部系统中,可以达到在满足患者康复需求的基础上优化步距机构的目的,也丰富了凸轮连杆组合机构的设计理论。本文围绕仿生马机器人的构型设计与运动学建模分析展开了研究,研究过程中所得结论,将对马术辅助治疗的发展起到一定的促进作用。