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选步态应使控制尽可能简单。和动物行走不同，步行机构的行走必须加以人为的控制，如果所选步态存在控制上的困难甚至难以实现，显然意义是不大的。综合考虑这两条准则以及机构的整体构成，对机构的行走步态作以下规划。
Ⅰ.前进时的步态行走
六足机构前进时的行走步态如图2.1.2所示。六足机构开始运动时，左侧的2号腿和右侧的4、6号腿抬起准备向前摆动，另外3条腿1、3、5处于支撑状态，支撑机器人本体确保机器人的原有重心位置处于3条支撑腿所构成的三角形内，使机器人处于稳定状态不至于摔倒（见图2.1.2(a)）,摆动腿2、4、6向前跨步（见图2.1.2（b）），支撑腿1、3、5一面支撑机器人本体，一面在驱动电机和四杆机构的作用下驱动机器人本体，使机器人机体向前运动了半个步长S（见图2.1.2（c））。
图2.1.2 六足机器人前进时的步态示意图
在机器人机体移动到位时，摆动腿2、4、6立即放下，呈支撑态，使机器人的重心位置处于2、4、6三条支撑腿所构成的三角形稳定区内，
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原来的支撑腿1、3、5已抬起并准备向前跨步（见图2.1.2
（d）），摆动腿1、3、5向前跨步（见图2.1.2（e）），支撑腿2、4、6此时一面支撑机器人本体，一面驱动机器人本体，使机器人机体又向前运动了半个步长S（见图2.1.2（f）），如此不断从步态（a）、（b）、（c）、（d）、（e）、（f）、（a），循环往复，周而复始实现机器人不断向前运动。 II.转弯时的行走步态
图2.1.3是六足机构右转时的行走步态。六足机构开始运动时，左侧的2号腿和右侧的4、6号腿抬起准备向前摆动，另外3条腿1、3、5处于支撑状态，并形成一个三角形支撑区域（见图2.1.3（a））;着地的足1和足3项对躯体向后摆动一定角度，实现躯体相对地面的第一步转动（见图2.1.3（b））；如图2.1.3所示，此时躯体的位姿已相对上一位姿摆动一个角度α。悬空的足4和足6相对躯体向后摆动一个角度（见图2.1.3（c））；足2的足5反方向摆动一个角度，使足1、足3、足5悬空，足2、足4足6着地（见图2.1.3（d））；着地足4和足6相对躯体向前摆动一个角度，实现躯体相对地面的第二步转动（见图2.1.3（e））；如图2.1.3（g）所示，此时躯体的位姿已相对上一位姿又转动了一个角度α；悬空的足1和足3相对躯体向前摆动一个角度（见图2.1.3（f））。如此（a）、（b）、（c）、（d）、（e）、（f）、（a）往复循环，便可实现六足机构向右转动。左转则依次类推。
在整个周期中包含6步，一个周期可实现机构转动2α角。
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α
图2.1.3 转弯时的步态图
2.1.3 腿部动作与占空系数
图2.1.4为一个步行周期T中六足机器人的摆动相与支撑相的交替过程。根据占空系数β的大小可分为3种情况：（1）β=0.5，在三摆动腿着地的同时，另外三支撑腿立即抬起，即任意时刻同时只有支撑相和摆动相（见图2.1.4（a））；（2）β＞0.5，机器人移动较慢时，摆动相与支撑相有一短暂的重叠过程，即机器人有六条腿同时着地的状态（见图2.1.4（b））；β＜0.5，机器人移动较快时，六条腿有同时为摆动相的时刻，即六条腿同时在空中，处于腾空状态（见图2.1.4（c）），显然此交替过程要求机器人机构具有弹性和消振功能，否则难以实现。本文所研究的六足机器人的步态是β=0.5时的状态。
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图2.1.4 机器人三角步态的摆动相与支撑相
2.1.4 六足机器人的足端运动轨迹曲线的确定
在进行步行机构的运动仿真设计时，如果将腿直接连在轴上则足端曲线为圆形。这样机器人的运动将会呈半圆状起伏，如果能够使的足端轨迹在触地的部分保持平整就可以保持机器人的平稳前进。况且步行机器人要求有很强的环境适应能力，它必须能够在平面、台阶上稳定的行走，又能跨过障碍、横沟，不同的路面对轨迹曲线有不同的要求：对于平地路面要求有一定的速度，对于台阶要求能够抬起并通过，对障碍物要求顺利跨越，可见足端运动轨迹的选择度与步行机器人来说显得非常重要。
选择足端运动轨迹曲线时应主要考虑以下问题：
（a）曲线的高度比：曲线的高度比直接反应出曲线的运动特性。该比值越大则足端运动轨迹曲线越高，相应的跨越台阶的能力就越强同时前进特性（运动速度）就越差。
（b）曲线弧长：在曲线宽度一定的情况下，曲线长度越长，在空中
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的运动时间就越长，这将直接影响到摆动腿的速度，进而影响到步行机的运行速度。曲线弧长越短，运动时间就越短，但相应的跨越能力就越差。
2.2 设计方法
模块化设计方法：
机电一体化设备可设计成由驱动、传感器、控制器、执行元件和机械本体组成五个要素的功能部件组成，也可以设计成由若干功能子系统组成，而每个功能部件或功能子系统又包含若干组成元素，这些功能部件组成一个功能模块，每个功能模块可视为一个独立体，能够完成具体的功能。 柔性设计方法
将机电一体化系统中完成某一个功能的传感元件，执行元件和控制器作为一个功能模块，如果控制器具有可编程的特点，则该模块就成为柔性模块，采用计算机编程还可以进一步提高驱动模块的柔性。
该机器人的整个设计过程遵循了上述的两个基本原则，机械机构设计中，每一条腿均作为一个基本模块，其中有一个铰链四杆机构作为执行元件，该机构是机器人可以运动的关键，它的功能就是能够在电机的整圈旋转过程中，实现机器人脚足端的抬起、悬空、落下和地面上的相对运动。每个上面两个步进电机，作为腿部机构的驱动器；两个传感器，用来作为机器人旋转位置的信号，实现机器人自身可识别的准确运动，可旋转的一块钣金组件，四连杆机构及其驱动电机按在上面；一个伸出的臂板钣金组件，上面安装了控制旋向的步进电机，支撑整个腿部机构。整个机器人机构的设计是围绕其中一条腿的设计展开，确定机构运动方案。
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