仿人机器人技术是机器人领域的一个重要分支,是目前国内外机器人技术领域专家学者研究的热点之一。而下肢机构是仿人机器人实现双足步行的关键,对机器人的类人步行质量起决定性作用。本文设计了一种新型机器人旋转关节驱动装置,完成了关节运动性能分析和机构尺寸优化,搭建了旋转关节电气测控试验平台。以此旋转关节作为驱动元件,组建了一个可实现双足行走的仿人下肢机构,并基于人体足底压力动态检测实验对仿人机器人的稳定平衡判定问题进行了验证分析。具体研究工作及成果如下:在分析国内外仿人机器人下肢机构发展概况的基础上,遵循功能仿生和形态仿生原则,采用直流电机加滚珠丝杠的驱动方式,设计了一种接近人体膝关节运动形式的旋转关节驱动装置。通过关节运动理论分析,获得了关节末端输出力矩特性曲线,验证了关节各部件尺寸选取的合理性。在完成机构尺寸优化的前提下,实现了旋转关节样机制作。并基于一种关节角度检测新方法,搭建了旋转关节电气测控试验平台。以新型旋转关节作为驱动元件和肢体组件,设计了一个9自由度仿人下肢行走机构。基于旋转关节完成了关键部件设计,利用SolidWorks软件得到了下肢行走机构的虚拟样机。并采用集中式控制方式,给出了下肢行走机构的整体电气控制系统实现方案。根据D-H法则,完成了下肢行走机构的正/逆运动学求解。采用三点式规划法和样条插值法,借助Matlab软件获得了下肢行走机构步行状态下左/右腿各前向关节的运动规划曲线。基于ZMP稳定理论分析了下肢行走机构的步态稳定问题,设计并实现了一种足底压力检测系统,进行了人体足底压力动态检测实验及结果分析,确定了仿人机器人稳定行走的基本判据,为仿人机器人的稳定控制提供了测试基础和决策参考依据。