İki ayaklı robotlar, genellikle insanlara benzer tasarımlara sahip robotlardır. İnsanların humanoid robotlara olan ilgisi nedeniyle robotik alanında belki de en çok bütçe ayrılan ve araştırma yapılan robotlardır. Robotların üretimleri genellikle araştırma ya da insansı aletlerle ve ortamlarda çalışma amaçlıdır. İki ayaklı yürüme sisteminde denge önemli bir unsurdur. Bu nedenle robot ilerlerken denge durumunu da kontrol etmelidir. İki ayaklı robotlarda ilerleme esnasında denge problemini kolaylaştırmak için ek mekanizmalar bulunabilir. İki ayaklı robotların yürüyüş stilleri denge problemi nedeniyle oldukça karmaşık algoritmalar kullanılarak tasarlanır.
İki ayaklı robotlara uygulanan en basit yürüme yöntemi tekerlekli yürümeye benzeyen pasif dinamik yürüyüş sistemidir. Bu sistemde ayaklar tekerlek benzeri hareket yaparlar. Kütleler düzgün şekilde dağıtıldığında, ayakların her biri ters sarkaç gibi hareket eder ve robot adımları arasında “döner”. Bu sayede tüm robotun ilerlemesi sağlanır. Tasarımı biraz daha geliştirmek ve detaylandırmak için ayakların her birinin yerle temasını kesmeyi sağlayan dizler eklenebilir. Biraz daha detaylı bir bacak tasarımı ise yaylanma etkisi ile kaybedilen enerjiyi sisteme geri kazandırmak amacıyla bacağa bir bilek eklemektir.