本发明公开了一种机器人平衡装置及使用该装置的轮腿机器人，平衡装置包括四根一端相交且在相交处连通、另一端分别向四周张开的缸筒，各缸筒内分别轴向滑动装配有外活塞和内活塞，各外活塞与外端壁以及两者之间的筒壁配合分别形成外腔，各内活塞与外活塞以及两者之间的筒壁配合分别形成中腔，各内活塞与四者之间的筒壁配合形成内腔，各缸筒上分别开设有外端口以及内端口，各缸筒上的外端口和内端口均相互连通，且各外活塞上分别连有连杆机构。当机器人的一个腿部抬起时，使平衡装置的重心向随着腿部抬起向机器人的另外三条腿部处发生偏移，从而使机器人的重心下移，起到调节重心的作用，防止机器人倾倒。