提出了一款新穎的小型開環控制雙足行走機器人系統，該系統由機械系統、驅動系統和控制系統 3 部分組成。關節自由度為 21 個，比目前流行的小型機器人的 17 自由度增加了 4 個自由度，實現了機器人的協調穩定運動，SSC-32 舵機控制器的應用使機器人的運動程序編寫更加便利，從而可以使設計人員把主要的精力用于動作的設計。

　　雙足步行是高級生物所特有的運動形式。國外自 1960 年代以來就開始了雙足步行機器人的研究，1972 年日本早稻田大學加滕一郎等首先研制出了 WL-5，直至近幾年來受到廣泛關注的日本本田公司的 ASIMO，雙足步行機器人的研究已取得了長足的進步［1－2］。雙足小型行走機器人的研究現已成為了研究的熱點，目前的小型行走機器人主要應用于娛樂，對它研究的價值卻不僅體現它的娛樂功能，隨著對雙足機器人的研究，所得到的研究成果也在自動化、軍事、汽車等產業得到了廣泛的應用。因此，對雙足機器人的研究具有較強的理論和實用價值。

　　1 設計實現目標本設計暫時只對機器人的雙足行走功能和各關節的協調運動進行研究，對其它的視覺、觸覺等人類器官的高級功能暫時不予仿生研究。本次設計主要完成的設計目標是：（１）模擬人的行走過程，包括直線行走或轉彎行走，實現髖關節的 3 自由度運動和肘關節的 2 自由度運動；（２）行走過程平穩，動作連續；（３）小型化，實際的高度在 450mm 左右，重量在 2kg 左右；（４）采用半閉環控制及通用的零件，是機器人的制作成本最低化［３］。 2 機器人的自由度分配人類的身體有許多的肌肉和骨骼組成，要實現對人類器官運動的精確仿生卻是很難實現的［４］。通過研究我們知道，通過下肢雙腿 12 個自由度的模擬就能很好地實現人的雙腿的行走功能，而上肢在行走的過程當中也扮演了重要的角色，它可以在行走的過程當中通過一定的運動平衡機器人的慣性力矩。下肢中，踝關節設計 ２ 個自由度，膝關節設計 １ 個自由度，跨關節設計 ３ 個自由度。上肢設計 9 個自由度，頭部 １ 個自由度，肩部 ２ 個自由度，肘部 ２ 個自由度，手在行走過程中的自由度可以忽略，不影響行走運動的狀態，故沒有對手部的關節進行仿生。自由度的設計方案如圖 1。根據自由度的設計完成的機械部分如圖 ２。