双足机器人步行时，左右脚交替地落地支撑，形成一个不断移动和变化的支撑面，如果在行走过程中，整个机器人的重心在地面上的投影点始终保持在支撑面内，就可以保证机器人不绕其支撑脚边缘倾覆。
另外，双足稳定步行还需保证处于支撑状态的脚与地面相对瞬时静止,使机器人在步行过程中不至发生侧向滑动。
一般的解决办法是用陀螺仪测得重心偏差，反馈给舵机调整步态。
而本文提出一种巧妙的机器人脚部结构设计，可实现如下功能：
- 自动调节机器人重心
- 缓减脚部着地冲击
- 增加摩擦，防止侧滑
具体结构如下图示，两根受力接触杆为半椭圆形，在脚后跟处分别与等臂杠杆两端铰接，等臂杠杆与中间支架铰接，两接触杆铰链处与脚底板之间安装弹簧。
身体外侧的接触杆椭圆半径比内侧大，其高度低于内侧，故而落地支撑下压时机器人身体向外侧倾斜。这样在双足机器人步行时，左右脚交替落地支撑，可以调整身体左右摆动，调整重心。
两根弹簧构成的柔软后跟可以减缓脚部着地冲击带来的不稳定性。
接触杆有橡胶涂层，增加脚部与地面摩擦力，防止机器人单脚支撑时侧滑。
双足机器人步行体态和重心路径见下面示意图：
参考：Steven H. Collins. A Three-Dimensional Passive-Dynamic Walking Robot with Two Legs and Knees