一种仿鸵鸟机器人行走机构，包括躯干、股骨、胫骨、附跖骨、中间连杆和脚趾；躯干上固定有第一凸轮，股骨铰接在躯干上且与躯干之间连接有股骨推拉摆动机构，股骨上固定有第二凸轮，胫骨和中间连杆的一端与股骨铰接，另一端与附跖骨铰接；股骨与胫骨之间连接有胫骨推拉摆动机构；附跖骨的末端铰接有第一脚趾，第一脚趾、第二脚趾和第三脚趾依次铰接，第一脚趾与第二脚趾之间连接有第二脚趾推拉摆动机构；第二脚趾与第三脚趾之间连接有第三脚趾推拉摆动机构；附跖骨和第一脚趾之间连接拉簧，躯干与第三脚趾之间连接有绕过第二凸轮和第一凸轮的拉绳。该机构能够充分模仿鸵鸟行走和奔跑的步态，能够实现腿部蹬地、空中收腿、空中伸腿和脚趾着地。