一种杂技表演项目“软钢丝”经过世界各国杂技表演艺术家们的不懈努力,最终在视觉效果上征服了观众。本文的目的是通过线上移动自平衡机器人的柔性建模与控制器设计,探索人类“软钢丝”表演的规律,以此为理论指导设计一套柔性钢丝实验平台,并以前人的物理样机为基础重新设计控制器从而进行柔性钢丝条件下的仿真和实验。首先,本文应用阿沛尔方程和罗斯方程这两种不同的动力学建模方法,对前人建立的动力学模型进行验证。接着,鉴于该模型是一种简化模型,为了避免建模的不精确,本文基于模型设计了一种滑模自适应智能控制器,该控制器是以RBF神经网络为基础的。通过基于MATLAB的计算机仿真实验,验证了该控制器不仅具有很强的自适应能力,而且对外界环境产生的干扰具有一定的抵抗能力。在此基础上,本文提出了一种可以将钢丝的柔性因素定量采集并加入机器人模型的方法,并采用阿沛尔方程建立了更加精确的动力学模型。为了避免控制器参数的试凑,本文仍然使用神经网络滑模自适应控制器对线上移动自平衡机器人实施控制。仿真的结果显示,该智能控制器对于柔性条件下的机器人仍然有效,且控制效果优于前人研究的基于部分反馈线性化的控制方法。最后,设计装配了一套柔性钢丝实验平台,用于完成实验。该实验平台的机械结构是基于SolidWorks软件绘图并加工的零件装配而成的；其测控系统的主要结构是控制器为C8051F040单片机,目的是处理数据较快,加上光电编码器和拉力传感器,配以自主设计、生产并焊接的电路板作为接口电路；上位机的数据接收及观测界面是使用一种面向对象语言C#编写的。本文使用该平台和一种线上机器人进行了静态平衡的联合实验,并在一定条件下获得成功。本文从建模、控制器设计、仿真到实验,思路清晰,逻辑严密。分别从理论和工程的角度完成了更加复杂的线上移动自平衡机器人及其柔性实验平台的设计,为线上机器人的后续研究做出了积极贡献。