对双足竞步机器人机械结构、控制系统进行设计并对其步态规划进行研究，成果成功应用于全国机器人大赛双足竞步机器人项目竞赛中。首先，对双足竞步机器人的自由度进行配置；根据自由度的配置将机器人的机械结构分为脚部、膝部、胯部、躯干部四个模块，并对其进行模块化设计与制造；利用UG NX软件进行实体建模，生成各个模块的钣金展开图，并对各模块进行加工和装配，最终得到双足竞步机器人实体。其次，在分析舵机控制原理的基础上，提出了PWM信号生成方法合理性评价的四项原则，实现了对各种生成PWM信号方法的全面且具体的评价。首次提出了利用分时成组原理进行PWM信号生成的方法，这种方法不仅具有较好的输出同步性、周期可适应性和良好的占空比可调性，而且还具有较强的信号输出能力。然后，基于分时成组原理，利用C8051F040单片机作为主控芯片，在Protel DXP软件中绘制了控制系统的电路原理图和PCB板图；并通过Keil uVision2软件实现了控制程序的编写。最后，采用Denavit-Hartenberg规则对双足竞步机器人进行了运动学建模，在运动学模型基础上利用齐次变换矩阵建立了运动学方程；通过步态规划的相关参数，借助Matlab软件求解并仿真出各关节自由度的轨迹曲线；最终，采用离线规划——在线调整方式对双足竞步机器人的关节运动轨迹进行修正，得到了平滑而稳定的步态轨迹。