题目：四足机器人在复杂地面的路径规划及虚拟样机运动控制研究

四足机器人的仿生机理研究，虚拟样机的开发与仿真以及智能决策与控制系统实现具有重大意义,研究成果对促进我国智能机器人技术的发展，提升我国四足仿生机器人，进入国际先进行列，为我国特殊环境下作业机器人的发展提供技术支撑。本文针对虚拟样机，复杂环境下四足步行机器人的路径规划等理论和技术问题，开展了系列的研究。 四足机器人的结构复杂，在用传统的机械系统实物试验研究方法设计四足机器人时，不仅成本高，周期长，而且设计过程中直观性较差，为了提高四足机器人设计的效率和可靠性，本文将虚拟现实技术与机器人技术结合，基于仿真平台Webots实现了四足机器人的仿真,搭建四足机器人仿真平台，包括四足机器人虚拟样机和虚拟环境，检验机器人物理样机的性能，通过传感器API，实现了机器人和环境的交互以及人机交互。 路径规划技术是机器人研究领域中的一个重要部分。四足机器人的路径规划包括两个方面：路径规划和步态规划。路径规划的目的是要为一个步行机器人机体中心寻找无碰撞的最短路径。因此本文提出了一种基于神经网络算法和模拟退火算法的路径规划。相比于起轮式机器,腿式机器人路径规划是必须考虑腿部运动即腿的次序和落足点，这使得足式机器人路径规划更加困难。本文基于机器人运动学和静平衡稳定判据，对四足机器人的基本运动模式如平地行走，转弯，爬坡和上下台阶进行研究，通过组合这些运动，完成对最优路径的跟随。 最后，将规划好的四足机器人步态，在Webots嵌入的Gcc编译器进行编程，对虚拟的四足机器人进行仿真，获取一系列重要的结果，验证了结构设计的合理性，也为后续控制系统的开发工作提供有价值的数据信息和可复用的程序。