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由于双足机器人是通过腿行走的，在行进过程中会存在稳定性与控制效率等方面问题。迄今，国内外对双足机器人的研究已有多年，但由于双足机器人在结构与行进环境等方面的复杂性，使得对其研究的难度很大，进展相对缓慢。本文的主要研究内容如下: (1)在学习国内外关于双足机器人研究成果基础上，自行设计并制作了GTX-2双足机器人，并以此为样机开展理论与实验研究。在机械结构方面，对前一代机器人结构进行了改进与优化。在控制系统设计方面，采用了上位机与下位机联合控制方案，其中，上位机负责算法生成，下位机负责传感器数据采集与运动控制。 (2)基于步态稳定性判据ZMP，建立了GTX-2机器人的正、逆运动学模型，其中，正运动学模型的建立采用了齐次变换矩阵的方法，而逆运动学模型则结合了几何和代数分析结果而建立。 (3)建立了GTX-2机器人的3D线性倒立摆模型，规划了质心的轨迹，使用三次样条曲线规划了踝关节的轨迹，并通过机器人逆运动学获得了各个关节的转动角度。此外，本文还分析了GTX-2机器人质心与ZMP之间的联系。 (4)通过分析GTX-2机器人关节柔顺性的实验结果，建立了其关节柔顺模型。首先建立GTX-2机器人柔性关节的简化模型，并通过实验结果获得该模型中的参数数据;然后，通过该模型来预测机器人关节产生的柔性，进而提前对机器人关节角度进行补偿;最后，运用该方法进行实验，以验证模型的有效性。