楼梯本质上是为有腿生物设计的。本文设计了一种六足楼梯攀爬机器人，并对其楼梯攀爬的步态进行了优化研究。本文主要的研究内容和结果有：　　 首先，设计了一种六足楼梯攀爬机器人，详细介绍了该机器人的设计方案并且进行了相关的计算。该机器人设计以行走效率和稳定性为主要的设计目标，采用了六足设计方案，可以很好地适应楼梯和其他不平整的地面环境，从而可以获得良好的机动性能和较好的稳定裕度。机器人的后腿除了3个转动关节外，还具有两个伸缩关节，这种设计可使机器人在楼梯攀爬过程中具有较好的维持机器人本体姿态平衡的能力。机器人腿部运动机构设计采用了锥齿轮对和丝杆螺母副传动机构，提高了空间利用率和传动效率。采用电机制动和双向离合器的制动方案，使机器人具有较好的断电保护功能，提高了系统的安全性。　　 其次，采用Denavit-Hartenberg法对六足楼梯攀爬机器人的前腿和后腿进行正运动学和逆运动学分析，推导出正运动学和逆运动学模型。采用拉格朗日功能平衡法对前腿和后腿的多刚体动力学模型进行分析，推导出动力学模型。为步态规划与优化分析提供了条件。　　 最后，利用多目标进化算法对机器人的平地行走步态与楼梯攀爬步态进行了优化研究。针对三角步态模式，以能量消耗最小和力矩变化最小作为优化指标，对机器人的平地行走进行步态优化；以机器人的关节冲击最小和运动时间最短为优化指标，对机器人向上楼梯攀爬步态进行了优化。利用三维仿真软件对机器人的优化步态进行虚拟仿真实验，研究结果表明本文所设计的六足楼梯攀爬机器人方案能够很好地实现楼梯攀爬功能，本文优化的步态轨迹可以保证该机器人在平地行走和楼梯攀爬过程中运动的流畅性和平稳性。