两轮自平衡车（也称为两轮机器人）具有极强的灵活性，它的行为与火箭飞行器及两足机器人行走有很大的相似性，因而对其进行研究和设计受到国内外机器人领域的高度重视。双轮自平衡车，属于同轴平行布置的结构，即两个车轮轴连接在同一根轴线上，它与倒立摆系统相似，其重心位置在支点上方。两轮行走机构是自然不稳定体，为高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合系统。