平衡機器人(balancing robot)又稱自平衡機器人(self-balancing robot),其 典型系統有兩類：腿式平衡機器人(legged balancing robot)和輪式平衡機器人 (wheeled balancing robot)。其中，輪式平衡機器人又分為d輪機器人(single- wheeled robot)和兩輪機器人(two-wheeled robot)。

兩輪平衡機器人(two-wheeled balancing robot),簡稱兩輪機器人，既屬于 結構性仿生機器人系統(robotic system),又屬于原理性仿生機器人系統。結構 上，兩輪機器人模擬人的直立姿態；原理上，兩輪機器人模擬人的平衡技能。

 如圖1.1所示，兩輪機器人的機體結構通常包含：

(1)機體(body) 。 置于底盤之上，可裝載各種電子設備，如機載工控機、數字信號處理 器(digital signal processor,DSP)、慣性測量 單 元(inertial measurement unit,IMU) 、GPS 導航定位系統、電子眼等。

(2)底盤(chassis) 。 主要用于安裝或連接機體與輪系，攜帶和固定驅動系統，包括電機 及其伺服機構。

(3)輪系(wheels) 。 由左輪、右輪、輪軸或 傳動機構組成。左輪和右輪通過輪軸或傳動機構安裝在底盤的左右兩側，分別由左電機和右電機驅動。

兩輪機器人的重心一般位于輪系軸線之上，因而形成了內在固有的不穩定 動力學特性。