随着科技的飞速发展,拟人机器人正在进入人们的视线,在社会生活和工业生产中得到大量应用。双足步行机构是拟人机器人的主要部分,其行走性能起着关键性的作用；开展对双足步行机构的研究无论在理论上还是应用方面都具有重要的意义。本课题对机器人的双足步行机构进行了建模和步态规划研究,主要研究内容包括：首先,参考人类步行原理,进行了双足步行机构的结构设计、自由度分配和主要参数的设计,主要包括髋关节、膝关节、踝关节的设计。其次,对双足步行机构进行了运动学分析：基于旋量理论完成了双足步行机器人的正、逆运动学建模,分析了旋量法用于双足步行机器人的优势与不足。然后,根据双足机器人的运动和结构特点,将机器人减化为一个倒立摆,分别对双足机器人起步、中步、止步进行了离线的步态规划,获得了质心的运动轨迹,用几何法推到了关节坐标的解析表达式。最后,利用仿真软件ADAMS建立了双足机器人步行机构的虚拟样机,实现机器人双足步行机构的运动学仿真,分析了各个步行阶段的仿真数据,验证了步态规划的有效性。本课题通过对双足步行机构的建模、规划和仿真研究,获得了双足机器人的步态规划、运动学建模与仿真的方法和经验。对以后双足机器人的设计,将起到缩短设计周期、降低成本,提高设计的可行性的作用,促进双足拟人机器人的发展。