本文根据仿生学理论,以双足步态作为研究对象,通过人体步态实验和建立机器人虚拟样机模型两种方法深入地对双足步态的运动学和动力学特性进行分析研究,探讨双足机器人行走性能与机器人足部结构的联系。文中首先设计了两种足部变形条件下的人体步态实验,一种是人体自然行走的步态实验,另一种是限制足部变形的人体步态实验。通过对两种足部变形条件下的人体实验数据进行计算和处理,获得人体一系列步态特征参数,从仿生学和运动学角度分析研究了足部结构对机器人行走性能的影响;其次,以步态实验对象的身高与体重为基础,在ADAMS软件里面建立了两种足部结构的机器人几何模型,定义了模型的质量、转动惯量和约束,然后将步态实验所得人体上肢及下肢在矢状面内的角位移作为驱动施加在机器人模型上下肢关节上,并对机器人进行稳定性控制,得到满足动力学仿真分析的两种足部结构的机器人动力学模型；最后在ADMAS中设置合理的仿真参数,运用反向动力学方法对两种机器人模型进行步态仿真获得了机器人下肢关节的作用力和力矩曲线,通过分别对比和分析两种机器人力和力矩,验证了所采用的研究方法的可行性与准确性。步态实验研究结果和动力学仿真分析表明：当机器人的足部被设计成一个刚体时,采用该种足部设计的机器人相比具有足趾结构的机器人关节角速度波动幅度大、关节力和力矩大、足底冲击大、行走速度慢,动力学特性明显变差。