仿人机器人具有类人的双足行走功能,能够代替人类完成一些特殊的工作,因此仿人机器人具有较好的应用前景,然而目前现有的仿人机器人存在柔顺性不足的问题,因此对于绳索柔性驱动的仿人机器人下肢的研究具有重要的意义。本文首先通过研究人体下肢运动机理,基于仿生学原理利用绳索代替人体肌肉完成机器人关节的驱动,设计了仿人机器人下肢结构。之后建立了机器人运动学、动力学模型,完成正逆运动学以及动力学分析求解,利用SimMechanics仿真验证了下肢动力学模型的正确性;研究了地面反力对关节力矩的影响。其次确定了各绳索起止点、支撑点位置以及工作空间;计算了绳长与关节转角的关系;利用优化的方法分析求解了关节拉力;研究了关节刚度的主要影响因素,设计了一种新型的变刚度装置并且完成了变刚度模块的分析与关节刚度变化范围的求解。最后在ADAMS中建立动力学仿真模型,设置合理的仿真参数,分别利用绳索长度与拉力驱动仿人机器人,得到的仿真步态结果与人体步态实验数据相符,基于simulink中设计了关节的控制系统,跟踪效果良好;在ANSYS中完成关键零件的静力学分析与校核,完成了零件可靠性的验证。本研究为仿人机器人的设计提供一种新的思路,利用绳索的柔性以及变刚度装置的变刚度特性,使得仿人机器人行走步态具有一定的柔顺性,同时绳驱动机器人的研究对于康复机器人也有一定的借鉴意义。