本文研究了机器人踢球时腿部运动规划及控制。踢球时足球飞出去的方向由足在触球时的姿态决定，为了简化研究模型，本文只研究机器人在前向平面内踢定位球，类似于人踢球时的正脚背射门。当机器人需要做出其它技术的踢球动作时，只要少许改变其击球时的姿态就可实现。在前向平面内球踢出去的高低与足的仰俯角度有关，而球飞出去的速度主要由足的绝对速度决定。本文在研究人踢球技术的基础上，得出机器人踢球时在初始点和触球点的姿态，并规划出腿部从初始姿态运动到触球时姿态的轨迹。 研究各种工业机器人时间最优轨迹规划方法和考虑轨迹平滑性的轨迹优化设计，通过对各种轨迹规划方法的研究和总结，得出一种快速平稳运动的轨迹规划方法，该方法首先用时间最优轨迹规划得出轨迹在系列点的最大速度和加速度，并把这些值作为五次样条曲线轨迹规划时的约束边界，进行平滑的轨迹规划。 通过踢球路径的仿人设计与使用机器人时间最优轨迹规划方法，建立电机力矩约束的动力学模型，得出机器人在击球点的最大速度，用五次样条曲线规划出关节空间的平滑运动轨迹，满足机器人踢球时的位置和速度要求，且轨迹的加加速度连续有界，不易引起振动。 本文还研究设计了模糊+PID控制算法，对轨线进行分段PID控制来跟踪轨迹，实现机器人的踢球运动。