我国林区多属山地和丘陵地形,普通车辆难以适应复杂的路面状况,开发具有良好路面适应性的林用底盘显得尤为重要。依据多自由度仿形越障原理,本文提出了一种三自由度铰接和变幅轮腿结构林用6轮底盘,该底盘具有良好的路面仿形性,能够保障车轮与路面良好附着,增强底盘动力性能,与普通6轮底盘相比具有更好的爬坡、越障能力。同时具有变幅轮腿结构能够使三自由度铰接林用底盘兼具被动仿形与主动调节功能,能够更好的适应地形条件恶劣的林区环境。本文的研究内容及结果如下:1、设计一种新型具有变幅轮腿结构的三自由度铰接林用底盘。三自由铰接结构使底盘具有良好的路面仿形性,增强底盘的越障性能;同时变幅轮腿结构具有主动调节能力,提高了后车架即承载作业装备平台越障平顺性,两者相互配合保证底盘能够适应林区复杂的地形状况。2、对后车架轮腿车轮尺寸进行优化。建立底盘行驶过程中驱动力Ft与车轮陷入路面深度Z,车轮直径D,宽度B的多元非线性方程。应用Matlab Optimization Toolbox进行多目标非线性约束优化,优化目标为Ft取极大值、Z取极小值。得到后车架车轮直径D取值460mm,宽度B取值210mm,也为前车架车轮尺寸确定提供依据。3、对改进的前、后车架结构进行了静力学仿真分析,分析底盘满载弯曲、满载扭转两种典型工况下车架结构的静态性能,结果显示所设计的前、后车架结构能够满足作为底盘车身需要承载载荷的要求。4、根据变幅轮腿结构中起升液压缸、下降液压缸在基坐标系位置确定轮腿末端车轮的相对位置,得到轮腿末端车轮变化速度与起升、下降液压缸变化速度的雅可比矩阵,建立变幅轮腿结构运动学模型,为底盘越障过程中液压缸速度控制提供了理论依据;应用拉格朗日方程法(Lagrange方程)建立变幅轮腿结构动力学方程,得到液压缸所需推力与偏转角角速度及偏转角角加速度之间的变化关系。5、提出了具有变幅轮腿结构的三自由度铰接林用底盘三种越障模型,针对性的提出爬坡、越障策略。应用多体动力学仿真软件ADAMS对底盘三种工况进行模拟仿真试验,通过仿真试验验证所提出的模型及策略的正确性,同时提出一种基于多体动力学仿真试验的障碍物高度预测模型方法。本文研究成果为林业装备机械化、自动化、智能化发展提供基础性保障,为特种林业装备底盘研究奠定理论与技术基础。