在机械、控制、人工智能等关键科学技术领域飞跃发展的推动下,越来越多的服务型机器人出现在日常的生活场景中,实际情况中往往需要机器人能够跟随行走从而为人类提供服务,这就对机器人行走过程中适应环境的能力、行走低能耗等提出了更高的要求。人类所采用的双足步行方式,在经过长期的自然进化后具有良好的稳定性、协调性,本文通过运动捕捉系统捕捉到人体步行数据,分析人体步行运动轨迹,生成机器人步行样本,提取人体步行参数,实现双足机器人跟随行走。本文在通过人体步行捕捉实验得到步行数据后,利用线性插值以及几何求解方法补齐了缺失的数据,利用噪声点处单调性突变的性质除去了噪声数据,并通过踝关节轨迹提取到人体步行参数。从处理后的步行数据中,获得了平地步行、上楼梯、下楼梯路况下人体质心与踝关节的行走轨迹,分析得出其速度、加速度均符合正弦函数的规律,并进行了数据拟合验证。在行走步态时间对称参数的基础上利用左右踝关节行走轨迹定义了空间对称性参数,判断人体行走状态。利用质心与踝关节的连线,将人体简化作单质心倒立摆模型,该模型下的人体ZMP轨迹在行走过程中始终处于支撑区域内。同样将机器人简化作单质心倒立摆,规划ZMP轨迹,利用正弦函数对其质心与踝关节的速度或加速度进行规划,通过逆运动学解算得到机器人步行样本。在通过分析人体行走轨迹变化规律生成双足机器人步行样本的基础上,提出了跟随过程中机器人变速、变步态的平滑切换样本生成方法,在机器人变步长以及平地至上楼梯切换过程中,关节角位移、角速度以及角加速度均没有发生突变。为保证机器人稳定性和减少能量消耗提出了步行样本优化方法,选择行走过程中质心下降高度以及可变ZMP区域系数作为优化参数,利用一组步行样本验证了参数优化的有效性。针对机器人跟随样本的生成,提取到人体步行参数后,采用检索机器人步行样本库与在线生成步行样本组合的方法来实现。最后,建立双足机器人的虚拟样机模型,分别验证了双足机器人平地变步长以及平地至上楼梯的切换步态行走。根据采集的人体步行数据,提取步行参数,生成双足机器人跟随行走样本,进行了仿真。仿真结果表明基于人体行走轨迹的生成的跟随步行样本,可以实现双足机器人的跟随行走。