《两轮自平衡机器人的研究与设计》讲述了两轮直立式机器人的进化历史、基本构造、运动原理以及应用前景，描述了一种腰椎由弹簧和旋转铰链构成的柔性两轮直立式机器人系统，包括柔性两轮直立式机器人的物理系统设计和制作、数学模型、姿态检测方法、运动平衡控制。特别地，《两轮自平衡机器人的研究与设计》构建了柔性两轮直立式机器人仿生的姿态“感觉-运动”系统，使其具有仿生的操作条件反射行为，能自主学习平衡技能，像人和动物一样，通过操作条件反射式的学习，渐进地形成、发展和完善其运动平衡控制技能。
《两轮自平衡机器人的研究与设计》可供从事机器人学和自动控制学科的科技工作者学习或参考，也可作为本科高年级学生或研究生的教材或参考书籍。