近些年来，机器人的发展对社会的进步起着越来越重要的作用，而在机器人领域中，足式机器人扮演着越来越重要的角色，其在复杂地面的强灵活性、高稳定性等优点使其成为了现阶段机器人领域的研究重点。本课题源自于中央高校基本科研业务费专项资金项目“旋转足式两栖矿难救援机器人”。目的在于通过对生物蟑螂身体结构的分析研究，对其进行简化，设计制作出只有单自由度腿部的仿生机器人本体；并效仿生物蟑螂的运动机理，根据简化模型，分析其稳定性，研究其合理有效的步态规划方法，使六足机器人行走更加平稳高效。本文首先对国内外足式机器人的发展以及现阶段的成果做了简要的概述，分析了稳定性以及步态对足式机器人发挥其灵活性、适应性的重要性。在此基础上，对旋转足式六足机器人的总体结构进行了设计和制作，主要包括机器人类水滴形腿部结构设计、电机-密封腔模块化设计以及控制系统设计等，并最终完成了样机的制作。在结构设计的基础上，为了对六足机器人进行运动学和动力学分析，对其结构进行了必要的抽象和简化，并且对单个腿部和整体分别进行了受力分析，进而通过建立数学模型对机器人的运动学和动力学进行了深入研究。其次，在对旋转足式六足机器人运动特征以及动力学分析的基础上，利用规范化能量稳定裕度法（NESM），通过数学建模，从理论上研究了六足机器人沿各个翻滚边界的静态稳定裕度。而后，又利用零力矩点法（ZMP）从动态的角度分析了与机器人稳定性相关的各种因素，为下文对机器人步态的研究奠定基础。接着，结合之前对旋转足式六足机器人稳定性的分析研究，为了使机器人能够更平稳的运动，针对机器人特殊的类水滴形腿部结构，本文在旋转足式六足机器人步态方面提出了单周期非匀速旋转的步态控制策略，并从理论上进行了研究。最后，针对旋转足式六足机器人以上关键技术的研究，分别从虚拟和实物两方面进行了实验研究。在虚拟仿真方面，利用ADMAS仿真软件，建立了虚拟样机，有目的的进行了仿真，验证了机器人的稳定性和单周期非匀速旋转控制策略的合理性与正确性；在实物方面，设计并制作了单腿力-位控制实验样机，利用MATLAB/Simulink和dSPACE分别对实验进行了程序设计和半物理仿真，最终验证了该控制方法的合理性与正确性。