双轮自平衡机器人属于轮式移动机器人，控制原理源于倒立摆。其两轮共轴，独立驱动，通过相关的控制策略实现动态平衡。双轮自平衡机器人运动灵活、结构简单，其舞步规划问题，属于机器人运动规划范畴，既是机器人学研究的重要问题，也是控制科学研究的重要问题，具有重要的理论意义和实践意义。　　本文基于有限状态自动机理论，采用状态流程控制和事件驱动的方法，对双轮自平衡机器人进行了舞步规划方面的研究，主要研究工作如下：　　第一：基于有限状态机的舞步描述。　　本文对人类舞步行为进行了深入的分析，并基于有限状态机理论，对双轮机器人的舞步行为进行描述，该方法的特点是能够将舞步行为的每一个动作分解，并且清晰准确的描述出来。本文的舞步行为描述方法为进一步双轮机器人舞步实现研究提供了良好的理论基础。　　第二：双轮机器人舞步行为进行建模和仿真。　　本文在工作一的基础上，采用Stateflow状态流程控制和事件驱动的方法，将机器人舞步行为模块化，同时设计了逻辑输入模拟音乐的韵律，搭建了完整的机器人舞步行为仿真模型，仿真实验结果表明仿真模型设计合理，能有效模拟机器人舞步行为的实际过程。模块化的设计简洁清晰，设计与调试时间大幅度减少，成本降低，动作的可控性增强。　　第三：双轮机器人自由舞步生成。　　本文在工作二的基础上，设计了一种双轮机器人自由舞步的生成方法。机器人随机自由舞步生成会产生大量的冗余动作，并不符合舞步规则以及要配合的韵律，为了使机器人的自由舞步更加具有观赏性，并不是任意动作，设计了一种特定生成舞步的方法，并通过仿真实验证明了该方法的可行性。机器人可以伴随音乐节拍在一定的约束条件下自由舞蹈，同时具有较好的观赏性。