對各種行走環(huán)境的較強(qiáng)適應(yīng)能力是雙足步行的一個重要性能，這也是雙足機(jī)器人相對于輪式機(jī)器人的優(yōu)點(diǎn)之一。樓梯是人類生活環(huán)境中常見的行走環(huán)境，具有爬樓能力是雙足機(jī)器人應(yīng)具有的基本功能。本文針對雙足機(jī)器人爬樓梯時的步態(tài)規(guī)劃問題作了以下幾方面研究工作： 首先，回顧了雙足機(jī)器人的發(fā)展歷史和研究現(xiàn)狀，并對目前主動型雙足機(jī)器人平地和爬樓梯的步態(tài)規(guī)劃方法分別進(jìn)行總結(jié)，介紹了本文課題來源和主要研究內(nèi)容。 其次，以人類的身體比例及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為參照，對雙足機(jī)器人進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，其中包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計、驅(qū)動方式選擇和控制器選擇等幾方面。 再次，針對本文研究的雙足機(jī)器人模型提出了一種新的爬樓梯步態(tài)規(guī)劃方法。與傳統(tǒng)的規(guī)劃方法不同，該規(guī)劃方法采用變長倒立擺，分前向和側(cè)向兩個平面對雙足機(jī)器人行走時期的起步、穩(wěn)步和止步步態(tài)進(jìn)行了規(guī)劃，并得出了各關(guān)節(jié)角的步態(tài)軌跡。 接著，使用動力學(xué)仿真軟件ADAMS和計算控制軟件MATLAB/Simulink聯(lián)合搭建了雙足機(jī)器人虛擬樣機(jī)仿真系統(tǒng)，并通過仿真系統(tǒng)驗證了爬樓梯步態(tài)規(guī)劃的合理性和有效性。 最后，以同時獲得較高的穩(wěn)定性和能量效率為優(yōu)化目標(biāo)，使用遺傳算法對雙足機(jī)器人爬樓梯運(yùn)動的關(guān)鍵參數(shù) T（步行周期）進(jìn)行了參數(shù)選擇，得出了比較理想的優(yōu)化效果。