步态是一个影响机器人运动能力的在重要因素。由于对角步态具有较高的能效比,故成为四足动物常用的一种步态。对角步态作为一种动态步态,其动态稳定性控制成为对角步态控制的关键问题。本文建立了小型仿生四足机器人平台,分析了四足机器人的运动学特征,提出了利用对角足落地时间差的对角步态平衡控制方法,实现了小型仿生四足机器人的对角步态稳定运动。本文主要做了以下研究工作:1.设计了小型仿生四足机器人平台,进行了四足机器人运动学分析,计算了机器人足端工作空间,规划了四足机器人的对角步态足端轨迹。设计了四足仿生机器人的控制系统的硬件与软件,实现了机器人机体的给定位姿曲线控制,验证了四足机器人系统的可行性。2.提出了利用对角足落地时间差变量调节四足机器人对角步态运动时的姿态调控方法。四足机器人对角步态行走时机体姿态的不平衡造成对角足落地时间不同步,该方法以对角足落地时间差为反馈量进行机器人落足点的调节,使得机器人的对角足落地时间差趋于同步,最后达到对角步态下的稳定运动。通过搭载的姿态传感器获取机器人运动调节过程姿态数据,分析实验结果,并对该方法进行性能评价。3.利用机器人姿态角与腿的关节位置对斜坡路面进行估计,通过一阶低通滤波器对机器人姿态角数据滤波,使其能够清晰、直观的反应地形坡度。根据斜坡角度在线规划机器人对角步态运动。以小型仿生四足机器人为实验平台,对斜坡估计方法及斜坡上的步态调节方法进行了验证,结果表明,斜坡估计方法及斜坡上的步态调节方法能够实现四足机器人斜坡上的行走。