近年来，随着现代科学技术的飞速发展，仿人机器人被广泛应用于医疗、军事、抢险救灾等领域。由于具有和人类相似的外观和动作特性，因此灵活性更强，并可代替人类完成潜水、探月等一系列复杂高危的工作。因此，仿人机器人的研究不仅有重要的学术意义，还具备很强的社会意义和应用价值。本文首先介绍了国内外双足仿人机器人及其控制技术的研究现状和发展趋势，确定本论文的研究方向。针对人体的结构特点进行分析，确定双足仿人机器人的自由度数、自由度分配方案以及关节形式，设计出机器人框架结构的尺寸参数，并以舵机作为关节驱动装置设计双足仿人机器人的形体结构。控制系统是机器人的中枢神经，CPU是机器人的指挥中枢，因此必须重点研究机器人的控制系统。STC12C5A60S2单片机是基于增强型的单片机，具有较高的指令执行速度与高速的处理能力，因此选择此单片机作为主控器和从控制器，对双足仿人机器人控制系统进行设计研究。硬件设计主要包括电源模块、主控制器、从控制器、语音播报模块、超声波测距系统、串口通信模块等。软件是机器人的大脑思维，是机器人的决策系统，是解决机器人行走的协调和平衡的指挥中枢。在控制系统的软件设计中，采用模块化的设计思想来提高代码的利用率，并采用主机系统、从机系统的控制模式，由主机系统发送控制指令从机系统执行指令并将运行动作组，并通过PROTEUS的连接线路图，编写程序，成功仿真出预想的波形和舵机转动角度，通过步态实验发现存在的问题，对实验的步态进行多次调整，制定了双足仿人机器人的运动步态。实验结果证明，本文设计方案具有可行性并且达到了预期的要求，通过实验也检验了双足仿人机器人结构设计的可行性，同时也解决了样机控制的多种问题，完善了双足仿人机器人的结构设计及步态的稳定性，能够保证机器人直线行走的稳定性。为今后仿人机器人的深入研究打下了良好的基础。