双足机器人具有类似于人类体型的结构,运动方式和人类步行相似,包含机械结构、驱动方式、传感器、信息通讯、运行动作等,是一个综合的科技产物,对于拓宽人类的活动范围,完成人们难以完成的任务,具有不可或缺的研究价值。双足机器人技术,应用范围非常广泛,在教育、医疗、生活娱乐、航空航天等多个行业中都有运用,与国家的科技发展和工程水平进步有着非常大的关系,发展前景十分广阔。而双足机器人的运动方式和步行稳定性,是热点也是难点,所以双足机器人具有非常重要的研究意义和实用价值。但经过对比发现,目前国外对双足机器人的研究水平远高于国内,而且国内对双足机器人的步态规划多数限于对关节参数进行时序规划和插值,研究具有局限性,不够深入,而基于倒立摆规划方法的研究,多数研究者的研究过于依托于双足机器人的硬件实体平台,对于在计算机仿真方面的研究也多数仅限于运动模式展现,缺少对行走步态的进一步分析或与其他规划方法的对比优化。本文在针对国内外多篇文献调研的基础上,对双足机器人的步态规划和其稳定性效果进行了研究。主要包括以下几个方面:分析和研究了机器人运动学特性,建立广义坐标下的双足机器人运动学模型,和D-H法则的模型,并分别在单腿、双腿支撑期进行建模,得到便于控制的运动学模型。分析了影响双足机器人步行稳定性的因素,运用能反映机器人动态稳定性的ZMP零力矩点计算公式,得出判别步行稳定性的条件。通过双足机器人行走过程中应满足的约束条件,分别用了时间构造法、空间三次样条插值法和三维线性倒立摆的方法对双足机器人的步行方式进行了规划,并在倒立摆规划方法的基础上结合了PID控制进行优化,以得到较为良好的双足机器人的步行姿态。通过运用ADAMS进行时间函数输入、样条插值元素进行机器人行走仿真,并建立联合仿真平台,运用Matlab和ADAMS机械动力学仿真软件对倒立摆步态规划法进行联合仿真,从仿真结果后处理模块中观察重要部件运动趋势,并对比三次实验的效果,以及对比导出后所生成的ZMP曲线发现,联合仿真的倒立摆步态规划的效果明显优于单纯使用ADAMS的时间、样条插值仿真方法。