本研究旨在設計機器人騎腳踏車的整體平衡系統。通過建立腳踏車的模型,設計有龍頭轉角控制腳踏車平衡的比例積分控制器策略,並由ADAMS和Simulink之模擬對比驗證控制腳踏車的平衡,且能夠在行進時做到轉彎的動作。。本研究使用Kondo公司的KHR-2HV機器人,對其進行改造並設計匹配的腳踏車,由機器人的腳部踩動踏板使得腳踏車前進,以機器人的手臂拉動把手使的龍頭轉動而保持系統平衡。在前進控制上,對腳部踩踏動作進行軌跡規劃,使腳部持續平穩地進行循環踩踏。在平衡控制中,迴授車身傾倒角度,經由比例積分加上反終結控制器架構龍頭轉角,進而以逆向運動學算出手臂關節上之馬達所需角度,而由手臂帶動龍頭轉動以保持平衡。目前已建構出基本的機器人與腳踏車,且能由機器人自主騎乘控制腳踏車平穩前進。