低功耗步行是步行机器人研究的热点之一。在低功耗步行的研究中，膝关节的研究和脚部多维力传感器的研究是关键内容。本课题以国家自然科学基金项目《低功耗步行机器人足的作用机理和设计方法研究》为背景，对步行机器人助力膝关节及步行机器人脚部多维力传感器进行了研究。　　 首先，本文在分析目前步行机器人膝关节驱动方法的基础上，提出了一种以主动驱动为主，以助力调节为辅的驱动方法。介绍了步行机器人膝关节助力调节方法的原理，并提出了一种具体的助力调节方法一基于凸轮的步行机器人膝关节助力调节方法。　　 其次，在明确基于凸轮的步行机器人膝关节助力调节方法原理的基础上对具有助力调节系统的步行机器人膝关节进行了机构设计。　　 再次，本文对基于凸轮的步行机器人膝关节助力调节方法进行了仿真和实验研究。研究结果表明：基于凸轮的助力调节方法能有效降低步行机器人在周期性稳定步行摆动相膝关节的峰值驱动扭矩，从而可以选择功率和峰值扭矩更小的电机，减轻系统的自重，节省步行的能耗。　　 最后，为了给步行机器人基于传感的动态步行及其COP的检测提供信号，作者对步行机器人脚部多维力传感器进行了研究。具体研究了步行机器人脚部多维力传感器的机构及其静力分析，布片、组桥、贴片，传感器的信号处理电路。并对所设计的传感器系统进行了实验研究，实验结果表明：本文所研究的机器人脚部多维力传感器能够检测到所施加的力。　　 总之，本论文完成了低功耗步行机器人的膝关节和相关传感器研制，所做的工作具有创新性，为今后的整机研制和两足步行实验打下基础。