在MATLAB／SimMechanics中建立仿壁虎机器人数学模型，如图8.9所示，该模型分为机身和四条腿共五个部分，其中单腿模块中为机器人的单腿模型。将规划步态中的16个关节的运动角度输入，即可验证仿壁虎机器人在负表面黏附运动的可行性。

图8.9　仿壁虎机器人仿真模型

以左前腿为例，如图8.10所示为机器人的单腿仿真模型，图中左上部分为仿壁虎机器人的左前腿模型，右下部分为姿态控制部分，仿壁虎机器人单腿三个方向上的力、姿态控制算法分别封装在三个模块中，机器人另外三条腿的模型与之类似。

将仿壁虎机器人进行对角步态下的负表面运动仿真，如图8.11为机器人一个周期的运动过程，其中（a）表示机器人左前腿和右后腿前伸并执行落腿动作；（b）表示机器人机身前移且右前腿和左后腿执行抬腿动作；（c）表示机器人右前腿和左后腿前伸并执行落腿动作；（d）表示机器人机身前移且机器人左前腿和右后腿执行抬腿动作。在该运动过程机器人的机身姿态角变化如图8.12所示，机器人的右前腿足端受力变化曲线如图8.13所示。

图8.10　仿壁虎机器人单腿仿真模型(www.daowen.com)

图8.11　仿壁虎机器人在对角步态下的一个周期运动仿真

图8.12　仿壁虎机器人机身姿态角变化曲线

图8.13　仿壁虎机器人右前腿足端受力曲线