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本文主要对一种二驱动球形行走机器人的原理、设计和控制问题进行研究，并利用样机对理论分析结果进行验证。
本文在综合分析国内外球形机器人研究现状的基础上，提出多种新颖的二驱动球形行走机器人的系统结构方案，先后研制了三套二驱动球形机器人样机，全部具有全方位行走特点。
本文利用非完整系统力学理论对球形机器人运动学、动力学进行了初步分析。采用欧拉角和三维转动群知识详细分析球形机器人在几种规划轨迹情况下的运动学求解
本文提出了三驱动球形机器人构想和双外壳球形机器人设计，进一步提高球形机器人对复杂环境的适应能力。
本文利用制造出来的球形行走机器人进行运动学、动力学研究试验；按照规划轨迹计算结果进行行走实验，验证了理论研究结果。