内容1)以仿人机器人双足跑步过程为研究对象,揭示该过程由4个子系统组成的混杂系统特性,以及其非光滑动力学特点,建立一般意义的双足跑步混杂系统数学模型。2)从混杂周期轨道的角度,应用庞加莱映射(Poincarémap)研究双足跑步机器人的稳定性,并给出严格的稳定性一般数学定义和判据。3)根据新的稳定性理论,设计跑步运动的定常步态约束和时不变控制策略,并给出运动控制的稳定性证明。4)建立跑步混杂系统的仿真和实验平台,进行理论方法验证,并深入分析复杂步行运动的分岔和混沌现象。意义步行运动稳定性是仿人机器人的核心理论问题,其长期沿用的零力矩点(ZMP)双足运动稳定性理论,仅反映支撑足与地面的约束特性,缺乏对全局动态稳定性的描述和判据,故难以揭示大步幅动态跑步等人类复杂双足运动过程的规律,因此随着仿人机器人技术与应用的重大进展,此问题已成为其发展的重大理论制约和具有原创性的研究课题。