本文分析总结国内外机械系统设计及控制仿真技术方面的发展,结合实际欠驱动机器人原型机开发的要求,自主开发机器人实时仿真系统,并将虚拟样机技术引入到欠驱动机器人动力学建模中。软件编写采用模块化方法,整体采用多学科软件融合的方法来达到功能要求,多学科软件融合的价值在于大大地拓广了系统的数字分析的能力。系统平台开发采用ADAMS软件设计虚拟样机动力学模型,利用Matlab软件设计仿真控制器,对硬件的驱动控制及系统操作平台在VC++软件中设计完成。利用Matlab计算引擎技术和VC++与Matlab混合编程技术开发人机界面及连接各模块的接口,这样不仅降低了编程难度,而且将多个学科的软件充分集成。实际应用过程中,系统主要实现对实体机器人的控制调试,设计实时控制算法;软件能够与Matlab相连,从而实现欠驱动双足机器人理论步态仿真、控制方法开发以及实验研究;联合仿真在理论分析与原型机开发之间建立充分的联系,能够有效支持机械结构和控制算法设计。本文完成了欠驱动步行机器人开放式通用实时仿真系统的开发,能完成硬件系统控制、仿真分析、实验测试等功能,对欠驱动双足机器人仿真、控制算法的开发以及实验研究具有重要的应用价值。