仿人机器人是一种非线性、强耦合的复杂系统,其中作为重要组成部分的控制系统涉及控制自动化、机械自动化、传感器技术、智能控制、电子技术等多技术领域,其性能是衡量仿人机器人先进性与功能强弱的标准,直接决定仿人机器人能否完成预期的任务。理想的仿人机器人行走环节的控制系统能够有效地实现实时采集和处理数据、运动轨迹的规划、人机互动等功能,同时控制各个关节按照指令准确运动,完成像人一样的灵活、稳定的双足行走,甚至能够完成人类不能完成的动作。在深入分析仿人机器人的工作机理和控制方式的基础上,采用分布式控制方式,将仿人机器人的控制系统设计为三层：主控层、协调通信层和执行层。建立了D-H坐标系,对仿人机器人进行了运动学分析和求解,为之后的动力学研究、轨迹规划建立计算基础。采用七连杆结构对仿人机器人进行模型简化,建立动力学模型,为仿人机器人关节控制的研究奠定基础。应用倒立摆原理和高次插值进行了步态规划,离线得到仿人机器人行走过程中各关节的轨迹,为控制系统设计提供依据。设计并搭建了仿人机器人行走环节控制系统的硬件系统。仿人机器人执行层的关节控制器采用模糊智能控制算法对关节实行闭环控制,应用遗传算法优化了模糊控制器的规则库,提高了控制系统的响应速度与精度。应用软件对仿人机器人关节进行仿真分析,验证了控制方法的正确性。综合分析多种稳定性判据,应用ZMP的相关理论,对仿人机器人行走环节的稳定性进行了分析,并设计了稳定控制器。在STM32中应用实时操作系统,设计了控制关节动作的软件。实验结果表明设计的控制系统能够控制仿人机器人依据规划的轨迹稳定行走,达到设计要求。