该文主要针对HIT-IV型仿人步行机器人,讨论了逆运动学算法、离线步态规划、和控制系统软、硬件设计等方面的内容. 为了更好的模仿人类行走姿态,HIT-IV的步行机构具有12个自由度,且踝关节和髋关节的自由度均正交于一点.然后,讨论了HIT-IV机器人的离线步态规划方法.这种方法先根据机器人与人类腿部结构的差异,将人类行走统计数据和经验姿态转化为机器人的运动轨迹,之后由逆运动学算法反解出各关节角,通过运动学和动力学模型的仿真对解出的数据进行修改,从而得到最终的规划结果.最后,介绍了HIT-IV机器人的控制系统.为了保证系统的扩展性、易用性,减少周期和难度,采用了基于通用PC的开放式数字控制系统,系统的核心是TurboPMAC可编程多轴控制器,用来完成实时伺服任务.而pc机负责非实时的数据存储和显示等工作.二者通过ISA总线实现通讯,并利用多媒体定时器保证数据同步.文中详细说明了TurboPMAC的特点、功能和主要设置,讨论了控制系统的硬件组成、软件设计等内容,并给出了该系统的实际控制结果,证明了控制系统和规划数据均是有效、可行的.