小型仿人机器人因其独特的优势：经济性、类人外表、仿人步行及其它动作实现、以及人性化的交互功等能,而更能激发人类兴趣和创造灵感,更适合促进机器人技术应用的普及,并不断提高相关学科的研究和发展。本论文主要设计了一款小型仿人机器人样机,并在此基础上重点研究其控制系统,实现了该样机的基本功能：步行,俯卧撑,踢球等。具体研究工作如下：1.搭建了小型仿人机器人样机。定义了样机基本功能,确定了样机19个主动自由度的配置方案,基于SolidWorks建立了样机的总体尺寸模型,并基于ADMAS建立了样机的运动学模型,离线实现了样机步态规划。2.基于人工智能递阶控制技术,搭建了具有智能层、组织层、执行层的样机控制系统。智能层采用基于ARM11+LINUX的嵌入式控制系统,负责完成舵机控制命令发送、摄像头视频捕获、音频发音控制、A/D采集转换的任务；组织层采用32路舵机控制板,负载接收智能层命令、并实时控制舵机转动；执行层主要包括舵机驱动和AD采集驱动、摄像头驱动、音频驱动、电源转换等外围电路以及舵机、电位计、摄像头、小音箱等设备。3.基于样机智能控制硬件系统,开发了样机控制主程序和功能子程序。包括编写了关节角度A/D采集反馈、PID单关节控制、USB转串口通信指令发送、摄像头视频识别以及语音输出等功能程序。4.基于样机及其智能控制系统,结合较好的步态以及全身动作规划,并通过大量实验调试,最终成功实现了具有视频采集功能的仿人机器人样机开环稳定步行,俯卧撑,以及踢球等动作功能。5.基于Adams和Matlab软件间的接口,搭建了基于虚拟样机技术的联合控制仿真系统。开发了单关节位置闭环反馈控制数学模型和样机运动控制模型；进行了样机离线步态行走仿真实验,并最终实现了虚拟样机稳定行走功能。