仿人机器人的研究和应用一直是智能机器人领域最活跃的研究热点。仿人机器人系统由理论控制模型与算法、仿人机器人实体和控制计算机本体（包括硬件、软件）三大部分组成。针对国内研究机构对于身高低于800mm的小型仿人机器人研究较少的现状，实验室以小型化、多功能、低成本、家用化为目标，开发了小型仿人机器人MIH-I实体，并以此为基础研究理论控制模型与算法。为将已有的理论控制模型与算法在实体上进行实现与验证，需要把理论控制模型与算法有效地转化为计算机工程问题，本论文对此方面的问题展开研究、设计与实现。 为了提高小型仿人机器人系统的稳定性、实时性、可开发性，本文在对MIH-I仿人机器人已研究的运动控制理论模型与算法的分析基础上，将其分成主控层、通讯层和执行层三部分进行设计，本文实现了仿人机器人主控层软件系统和通讯层软硬件系统。 主控层软件系统是仿人机器人重要组成部分，其设计编写的优劣直接影响到仿人机器人的工作性能。在借鉴国内外机器人主控层软件构架设计经验和混合构架的设计思想的基础上，针对仿人机器人控制系统的特点，本文采用分层模式设计仿人机器人主控层软件系统框架。该框架由三部分组成：陈述层，业务层和数据层，其中业务层作为仿人机器人软件系统的核心，采用模块化设计，使用消息作为各个模块通信协调机制，多线程多进程作为并发执行的机制,此框架具有良好的扩充性和可重用性等优点。最后在此框架基础上设计的一个具体主控层系统软件实例，在MIH-I仿人机器人上稳定运行，证明了该框架的有效性。 通讯层负责传输主控层与执行层间数据，在学习CAN总线和USB总线技术规范的基础上，研究了USB-CAN总线互连技术可行性及其实现方法，开发了CAN-USB总线适配器。该适配器可以接收CAN总线上各个节点的信息转发给主控计算机；将PC机的命令和数据转发给各个节点；监控管理CAN总线上的各个节点；具有性价比高，抗干扰能力强、速度快等特点。实际应用表明，采用该适配器可以明显提高仿人机器人控制系统的可集成度。