摘要：双足机器人的步态和行走控制是其重要研究内容，本文对双足机器人的步态和行走控制进行了研究，并对相关机器人步态控制算法进行了编程实现。对双足机器人的基本研究思路可以分为基于仿生学原理和基于动态控制原理两种类型。这两种不同思路的研究方法在双足机器人的步态设计和规划中都有广泛应用。为了实现机器人的稳定行走，本文模拟人的行走过程及人的生理结构对双足机器人进行合理的步态规划，运用ZMP理论预先离线设定理想ZMP轨迹，然后通过调整关节扭矩力或者动量补偿使得实际ZMP轨迹和理想ZMP轨迹吻合。根据检测到的地面反力资讯，计算CoP，通过控制策略调整ZMP和CoP的位置，使二者重合，实现机器人的动态稳定行走。通过模拟人的行走过程及人的生理结构对双足机器人的步态进行合理规划来实现机器人的稳定行走。
本文采用的硬件平台是Robotis公司针对教育研究开发出的Bioloid系列的机器人，通过对Bidloid机器人的步态进行研究并合理规划，在仿真测试中的结果证实其是有效的。
通过研究，锻炼分析与解决实际问题的能力及动手编程能力。
关键字：双足机器人，Bioloid机器人，步态规划，ZMP
Abstract：The research of biped robot is focused on the robot’s gait and walking control. This paper aimed to study the control of biped robot’s gait and walking. There are two basic research ideas, one is based on Bionics and the other one is based on dynamic control. And both of them are widely applied to biped robot’s gait design and planning. To make the robot walk stable, the researcher simulated human’s walking process and physiological structure and made a reasonable plan of gait of biped robot. Pre-set ideal ZMP trajectory offline guided by ZMP theory, and then match the actual ZMP trajectory to the ideal ZMP trajectory through joint tongue force adjustment or momentum compensation. And at the same time, calculate the value of Cop according to the data of ground reaction forces information, and then adjust the position of Zmp and Cop, at last realize the stable walking, which is tested effectively in simulation test. In the course of the study, my ability to analyze and solve problems is improved.
Key words: biped robot, Bioloid robot, gait planning，Zmp
本文首先通过文献研究对双足机器人的发展历程以及步态规划的研究方法进行了综合了解，并在此基础上，通过对Boloid机器进行运动控制方法的研究来学习双足机器人的步态规划。
这款机器人首先必须能够独立行走，其次能够做出几个预想动作，即开始时先走3步、立正、然后卧下（身体向前）、向前翻跟斗3次，再起立、向前走3步、立正、然后卧下（身体向后）、再向后翻跟斗2次、再起立、然后以轻快步履走向终点、要在指定5分钟或少于指定时间内完成所有动作，及要走到终点，同时要求其对前方道路情况的探测和判断，用以避障。
作为一种双足机器人研究平台，要求所设计的机器人能够满足研究者对双足机器人的基本要求，即机器人具备稳定行走的能力，为研究双足机器人的行走方法步态规划提供平台。
