田俊，郏云涛，刘铭

（200093 上海市 上海理工大学）

0 引言

哺乳类动物在经过数万年的自然选择和进化过程中，已经诞生了最优的骨骼形态和最佳的运动性能。模仿动物的骨骼形态来制造机器人从而达到良好的运动目标则是现在很多科技领域研究的热点。相比较双足机器人而言，四足机器人比双足机器人容易控制、更稳定以及有更好的适应性；相比六足机器人而言，四足机器人结构更加简单，成本更低[2-4]。目前仿生领域研究四足机器人是焦点。美国一家高科技公司的BigDog 是真正让四足机器人走入大众视野的四足机器人，也激发了全球研究仿生机器人的浪潮[1]。国内近些年也涌现出很多优秀的四足机器人，例如山东大学的SCalf 四足机器人、浙江大学的“绝影”等等都是国内的仿生机器人领头羊。

为达到四足机器人平稳行走的目的，本文提出一种基于五次多项式的四足机器人walk 轨迹规划方法，只对walk 步态进行轨迹规划，也就是对静步态进行轨迹规划，主要原因是walk 步态行走时，稳定性好于受单纯轨迹规划对步态稳定性影响较大的trot 步态[6]。

1 四足机器人模型及参数

本文搭建的四足机器人拓扑结构为前肘后膝式，由液压驱动，4 条腿完全相同，前后对称，用SolidWorks 创建四足机器人的三维模型。三维结构图如图1 所示。

四足机器人是通过液压缸驱动关节进行运动，因此可以将腿部看做是开链式结构，躯干看做是基座，从而通过运动学分析来规划腿的运动。……