چکیده: در این پژوهش، به بهبود بازیابی تعادل روبات انسان‌نما نائو اچ-21 پرداخته شده است. با ارائه یک تابع هدف و با استفاده از روش کنترل پیش‌بین بهبود بازیابی ربات فوق انجام پذیرفته است. متغیرهای حالت سیستم عبارتند از موقعیت نقطه جذب، موقعیت نقطه گشتاور صفر، نرخ تغییرات گشتاور زاویه‌ای بالاتنه و موقعیت مرکز جرم ربات. نرخ تغییرات گشتاور ‌بالاتنه و نرخ تغییرات موقعیت نقطه گشتاور صفر به‌عنوان ورودی کنترلی درنظر گرفته شده‌اند. برای بازیابی تعادل از استراتژی ترکیبی مچ پا و لگن استفاده‌شده است؛ البته استراتژی‌های دیگر نیز مورد ‌‌بررسی و آزمون قرارگرفته‌اند. مدل دینامیکی ربات به صورت پاندول معکوس به همراه چرخ دوار درنظر گرفته شده است. بازیابی تعادل ربات، با تنظیم موقعیت نقطه گشتاور صفر و گشتاور چرخشی بالاتنه با درنظر گرفتن یک تابع هزینه با قیود محدود و معین انجام شده است. با اعمال اغتشاش خارجی، نقطه جذب به خارج از چندضلعی پشتیبانی می‌رود که با کمک کنترلر پیش‌بین و تابع هزینه انتخاب شده با اعمال گشتاور چرخشی بالاتنه و مچ، نقطه جذب به درون چندضلعی پشتیبانی هدایت شده و بازیابی تعادل روبات انجام می‌پذیرد. تمامی این شبیه‌سازی‌ها در نرم‌افزار متلب انجام‌شده است و برای ارزیابی از نرم‌افزار شبیه‌ساز ویباتز استفاده‌شده است. درنهایت پیاده‌سازی تجربی از این الگوریتم روی ربات واقعی نائو انجام شده است. به دلیل ضعف سخت‌افزاری روبات نائو در قسمت حسگر نیرو، یک‌رویه سه‌بعدی که شامل المان فشارسنج می‌باشد طراحی و ساخته‌شده است که برای ارزیابی در نرم‌افزار متلب و ویباتز خروجی‌های حسگر روبات نائو و المان طراحی‌شده مقایسه شده است؛ که نتایج به‌دست‌آمده المان ساخته‌شده با دقت خوبی داده‌های مربوط به فشار وارده را برآیندگیری کرده که در این مطالعه منجر به بهبود عملکرد بازیابی تعادل روبات گشته است.