本发明涉及一种人形机器人腰部关节及实现方法，包括扭矩传递机构和拉簧卸荷机构，扭矩传递机构包含大、小带轮各一个和同步带，大带轮节径为小带轮节径2倍，小带轮与人形机器人上半身固定联结，当人形机器人弯腰时，上半身重力对小带轮中心轴线产生的非线性时变扭矩由同步带传递给大带轮；拉簧卸荷机构包含拉簧、导轨和滑块，拉簧两端挂钩分别联结于大带轮侧面的轴肩螺钉和滑块顶部的挂钩；滑块在大带轮下方的固定导轨中水平自由滑动，使拉簧在大带轮旋转过程中始终保持与导轨垂直。本发明大幅减小电机转矩脉动，改善人形机器人动力学特性，降低控制难度，降低电机功率，减少能耗。