本文基于实验室自行研制的双足机器人样机,设计了一套机器人控制器,对双足机器人的运动规划方法进行了深入的研究。针对双足机器人样机的结构、驱动方式以及传感系统,提出了控制器的设计原则。基于以上内容,设计了控制器的模块架构;确定了控制器中各模块之间的通信方式,包括WIFI通信、Ether CAT通信以及CAN通信;分析了Ether CAT各模块的具体功能;采用STM32处理器、u C/OS-III操作系统作为控制器开发平台。根据以上方案,给出了机器人运动控制任务的实现流程。通过D-H参数法建立了双足机器人的运动学模型。在运动学基础上,设计了三种双足机器人运动规划方法。第一种为应用轨迹插值函数,包括笛卡尔空间中的直线插值函数和圆弧插值函数,以及关节空间中的多项式插值函数生成机器人关节的运动轨迹。第二种下蹲动作规划方法,该方法基于ZMP稳定性判据,在保证双足机器人稳定的情况下,通过遗传算法优化每个关节的轨迹,实现下蹲运动。第三种为步态规划方法,该方法基于两点式的步行模式,通过三次样条插值生成了双足机器人的步态轨迹。基于控制器各模块的功能需求以及运动控制方式,设计了控制器主站及运算从站的软硬件系统,基于C#开发了上位机控制器平台和机器人三维仿真平台。通过控制双足机器人样机的运动,对控制器的功能进行试验与分析。试验结果表明本文所设计的控制器运动控制功能良好、稳定,结合所规划的运动轨迹可以满足双足机器人模仿人类动作的要求。