罗庆生，李超，韩宝玲，司世才，牛锴

（1.北京理工大学 机电学院，北京100081；2.北京理工大学 机械与车辆学院）

罗庆生（教授）、李超（硕士研究生），研究方向为特种机器人技术、机器人伺服驱动技术。

引 言

我国广大山区地势险峻、地形复杂，轮式或履带式机器人很难在这些地区进行军事侦察、资源勘探、货物运载等工作。四足机器人具有较强的机动性和灵活性，能够适应非结构化的地面，有望在这些区域发挥机动性能，已成为移动机器人研究领域的热点之一。运动控制算法是四足机器人研究的重点和难点，如何验证控制算法的有效性，更好地应用于四足机器人的实际行走中是本文研究的重点。

笔者所在实验室设计了一种液压驱动的四足机器人，该机器人采用FPGA 作为步态算法的硬件平台，如何将步态算法快速有效地应用于FPGA 硬件板中成为研究的核心。传统的验证方法需要花费大量的时间将步态算法转换为硬件语言，并且在后期验证过程中需要系统开发人员以及FPGA 设计人员多次返工。而Simulink 仿真库里提供的HDL Coder功能，能够把Matlab／Simulink直接转化为Verilog 语言程序，同时可以生成仿真用的Test Bench，包括FPGA 和ASIC 的硬件设计流程无缝连接起来的联合仿真接口扩展模块，它的快速双向连接将Matlab／Simulink和硬件描述语言仿真软件Modelsim 连接起来，使二者之间直接的联合仿真成为可能，并且更高效地在Matlab／Simulink 中验证Modelsim 中的寄存器传输级（RTL）模型。因此笔者在文中采用了Matlab与Modelsim 协同仿真的方法，既降低了系统级开发的复杂度，又提高了设计的验证效率。……