Der Fähigkeit effizient und robust zu laufen ist eine wichtige Voraussetzung für die Verwendung und Nut- zung von Laufrobotern in realen Umgebungen. Hier können Roboter von Tieren lernen, indem die der Lokomotion zugrundeliegenden Prinzipien in die künstlichen Laufsysteme übertragen werden. Jedoch ist die pedale Lokomotion in biologischen Systemen komplex und noch nicht vollständig verstanden. Ein wichtiger Fortschritt ist dabei die Vereinfachung der Lokomotionsdynamik und -kontrolle (im Sinne von Regelung und Steuerung) durch die Einführung einfacher Modelle, welche als template bezeichnet wer- den. Diese beschreiben die generelle Dynamik des Gangs von Tieren (und auch von Menschen). Eines der bekanntesten Modelle ist das Masse Feder Modell (spring-loaded inverted pendulum, SLIP) welches eine Punktmasse über einer masselosen Feder repräsentiert. Dieses Modell liefert eine gute Beschrei- bung menschlicher Gangformen wie Gehen, Hüpfen und Rennen. Trotz seinem hohen Abstraktionsgrad hat es die Entwicklung von erfolgreichen Laufmaschinen unterstützt und inspiriert und war ein gezielte Vorlage für Kontrollansätzen in den vergangenen Jahren. Inspiriert von den Template-Modellen zur Beschreibung von biologischen Laufsystemen und den bei- spielgebenden Laufrobotern von Marc Raibert, ist es möglich die pedale Lokomotion in Grund- funktion umzusetzen: (i) Standbeinfunktion, (2) Schwungbeinfunktion, und (iii) Balance im Sinne von posturalem Gleichgewicht. Kombinationen dieser drei Grundfunktionen ermöglichen die Erzeugung unterschiedli- cher Gangarten mit verschiedenartigen Eigenschaften. Mithilfe der Templatemodelle untersuchen wir, wie die lokomotorischen Grundfunktionen zur Stabilisierung verschiedener Gangarten (Hüpfen, Rennen und Gehen) in verschiedenen Bedingungen (z.B. Geschwindigkeit) beitragen. Wir zeigen, dass diese grundlegenden Analysen der menschlichen Lokomotion mithilfe von konzeptionellen Modellen in die Entwicklung neuer Methoden für das Desing und die Kontrolle von Laufsystemene wie humanoide Ro- boter und Assistenzsysteme (Exoskelette, Orthesen, und Prothesen) einfließen können. Diese Promotionsschrift umfasst verschiedene Forschungsfelder: Biomechanik, Robotik und Kontrol- lansätze (d.h. Regelungs- und Steuerungsansätze). Die Arbeiten umfassen Experimente mit Menschen, Datenanalyse, Modellierung von Laufsystemen und die Umsetzung in Robotern und Exoskeletten. Da- bei konnten wir von den Einrichtungen und Experimenten am Lauflabor profitieren. Die Modellierung umfasst zwei Kategorien: konzeptuelle Modelle (Template-basiert, z.B. SLIP) und detaillierte Modelle (mit segmentierten Beinen, Massen und Trägheiten). Mithilfe der BioBiped Roboter Generationen (und den detaillierten MBS Modellen, MBS steht für Multi-Body-System) haben wir die neu entwickelten Design und Kontrollmethoden mit Bezug zum Konzept der lokomotorischen Grundfunktionen entweder im MBS Modell oder direkt am Roboter umgesetzt. Zusätzlich haben wir im Rahmen des BALANCE Projekts (http://balance-fp7.eu/) Kontrollansätze auf einem Exoskelett implementiert und deren Wirkungsweise beim menschlichen Gehen demonstriert. Die Ergebnisse dieser Forschung beinhalten neue konzeptuelle Modelle für Laufbewegungen, die Analyse menschlicher Laufbewegungen basierend auf diesen neu entwickelten Modellen im Sinne der Trilogie der lokomotorischen Grundfunktionen, und die Entwicklung von Methoden, um die Modelle in das Design und die Kontrolle von Robotern und Exoskeletten zu übertragen. Als wichtigsten Beitrag liefert diese Arbeit einen neuen Ansatz für die modulare Kontrolle von Lauf- bewegungen. Mit diesem Ansatz können Beziehungen zwischen den lokomotorischen Grundfunktionen hergestellt werden, z.B. zwischen Balance und Standfunktion (Nutzung von Stützkräften im Stand für die Abstimmung der Balance-Kontrolle) oder Balance und Schwungbeinfunktion (zweigelenkige Hüftmus- keln können die Schwungbeinkontrolle und die posturale Balance des Oberkörpers unterstützen). Damit kann das Konzept der modularen Kontrolle basierend auf den lokomotorischen Grundfunktionen mit ei- nem beschränkten Austausch von sensorischen Informationen auf verschiedenen Hardwareplattformen (Laufroboter, Exoskelett) implementiert werden.