双足机器人能灵活地适应各种复杂的地面环境，具有灵活的运动方向和速度变化范围，成为机器人研究领域的重要研究内容之一。双足步行是所有行走方式中自动化程度最高的行走方式，目前双足机器人研究的重点是如何使双足机器人能稳定地行走。在对双足机器人步行进行研究时，规划技术是其中最主要的一个部分。不同于移动机器人，双足机器人需要规划出所有关节角在机器人路径上的变化大小。本课题以实验室双足机器人AFU2010为参照，论文的主要工作如下：1.双足机器人环境建模：提出一种将三维环境分层的方法，用两个截面将环境分为高于机器人身高障碍层、低于机器人抬脚高度障碍层和中间障碍层。最上层的障碍物不予考虑，中间层的障碍物为不可逾越的障碍物，最下层的障碍物为双足可以逾越的障碍物。采用这种环境建模方法可以将双足机器人的规划分为两部分。2.双足机器人运动学建模：首先建立机器人全身坐标模型，再以支撑足与地面的接触点为原点建立参考坐标系，再分别建立各个关节的局部坐标系，最后推导出每个局部坐标系在参考坐标系中的变换矩阵，从而实现由机器人关节角求机器人连杆位姿的正运动学建模。再通过几何法求出正运动学模型的逆，即实现了由机器人连杆的位姿求所有关节的关节角的逆运动学建模，再由三维线性倒立摆模型可以得到机器人步行模式。3.足迹规划：首先在环境中随机生成一组从起始位置到目标位置的足迹，再通过遗传算法对足迹进行优化，即可实现双足机器人的足迹规划，由这些足迹可以得到机器人的落脚点，通过步行模式的组合即可实现双足机器人的规划。4.仿真实验：对前面提出的路径规划方法在不同的环境中进行仿真实验，并且对其进行分析，最后将该理论应用到机器人AFU2010系统上，证明该方法的可行性。