为了探索未知世界，避免恶劣的工作环境对人体的损害，从事一些人体本身难以完成的工作，使用机器人实现目标是一条重要的途径。机器人根据其移动方式可以分为：轮式机器人、履带式机器人和足式机器人。相比于轮式以及履带式移动方式，足式机器人所采用的移动方式具有其独特的优势。足式移动方式对不平整的路面具有较好的适应能力，其腿部的立足点可以是离散的，能够在可以延伸到达的地面上选择其最优的支撑点，即使是在地表极度崎岖的情况下，通过严格地选择腿部足端的支撑点，也能够自由行走。足式机器人的移动方式还具有主动隔振的能力，允许腿部的运动轨迹和机体的运动轨迹解耦，保持机器人运动具有较高的稳定性。基于此，足式步行机器人的研究已经成为机器人学中一个受人关注的研究领域。论文围绕多足步行机器人的机构和运动学、步态规划以及运动控制系统展开研究。第一，分析了多足步行机器人的步行机构和腿部自由度；对步行机器人腿部进行了运动学分析，建立了单腿的D-H方程，求出了机器人单腿的运动学的正解和逆解，再对多足步行机器人整体进行运动学分析，以独特的角度求出了步行机器人作为整体运动学的正解和逆解；第二，阐述了步态稳定性原理，提出了多足步行机器人静态稳定性的判断方法和各参数对机器人的影响；对于多足步行机器人中典型的四足和六足步行机器人进行了独特的平动和定点转动的步态规划，分别给出了稳定的步态过程，并推导出能适应有坡度的平动行走步态最大跨步和定点转动最大转动角度的计算方法；第三，介绍了多足步行机器人运动控制系统中的驱动系统和控制系统，在理解步行机器人控制系统结构的基础上，使用Visual C++实现了步行机器人上位机的人机交互界面软件；为保证步行机器人步态控制数据传递的有效性，约定了基于串口帧传输方式的数据通信协议；对于下位机控制器，进行了硬件的介绍和软件工作流程的描述。根据给出的稳定平动和定点转动步态，对四足和六足步行机器人分别进行了实验，比较了理论值和实验值之间的差距。多足步行机器人实地步行实验证明，上面讲述的运动学、步态规划和控制系统的可靠性和有效性。在论文结尾，进行了总结与进一步的展望。