机器人是20世纪人类最伟大的发明之一,仿人机器人则是其中尖端技术的代表。机器人控制系统作为机器人运行的核心,其性能直接决定机器人的技术水平,因此对仿人机器人控制系统的研究具有重要的实际意义。本论文工作是清华大学“985”重点项目“拟人机器人技术及其系统研究”中的一部分,主要研究THBIP-I仿人机器人样机控制系统。论文首先考察了当前国内外仿人机器人控制系统的研究发展现状,并分析了仿人机器人控制系统的组成、层次结构及控制要求,就当前控制系统存在的不足,通过论证比较提出了基于CAN总线的分布式现场总线控制方案。然后结合THBIP-I自身特点提出了基于CAN总线的分布式双子网仿人机器人控制系统。论文详细论述了控制系统协调层和执行层的硬件实现和软件设计。该控制系统基于嵌入式平台搭建,硬件上,采用分布式双子网结构降低了系统的复杂度,提高了系统的稳定性;软件上,提出并实现了双子网轮发通讯优化技术,提高CAN模块利用率,并且通过优化CAN应用层通讯协议,避免了数据的冗余传输,提高了网络带宽的利用率。由于采用了标准的硬件平台、通讯总线以及开发语言,因此控制系统具有较好的可移植性。器件的标准化以及设计的模块化使得系统开发、维护的成本也大大降低。这两点较好地解决了现有仿人机器人控制系统的不足。最后,论文设计并制作了机器人关节通用实验平台,并在Windows下完成其上位机控制软件,用于验证控制系统,它在控制系统研究中具有较高的实用价值。实验结果显示,基于CAN总线的分布式双子网仿人机器人控制系统具有良好控制品质,较好地满足了THBIP-I仿人机器人的控制要求。