现如今随着现代文明与社会的不断前进,人们对移动机器人也有着越来越多的的期待和要求,基于目前国内外科研机构与高校现有的各种移动机器人的现状调查研究发现:当前,如轮式、履带式、腿式等传统的单一运动模式机器人在诸多领域上仍然占有很多的市场份额,然而由于其自身结构的限制性,传统模式机器人的综合性能的提升难度很大,并且其适应环境能力也有限;相对而言,复合型如轮履式、轮腿式等移动机器人则同时具有其叠加的机器人优势,同时其综合性能拥有很大的的提升空间,并且环境适应能力更强,与传统移动机器人相比复合型移动机器人更能满足当今社会的发展要求和逐渐成为发展热点。本文最终基于张拉整体结构具有的结构特点,决定设计一款张拉变径轮腿复合型移动机器人。张拉变径轮腿移动机器人可以克服轮式机器人在非结构化地形上越障与环境适应能力方面和腿式机器人在结构化地形上移动速度与控制复杂方面的缺点。通过对现有移动机器人的行走结构进行研究对比分析,基于张拉整体结构具有自适应、自稳定、柔性的结构优势,提出具有较大车轮展收比且综合性能好的一种创新型两杆张拉变径轮腿单元机构。然后,利用最小势能原理完成张拉轮腿单元构型的设计和运动学分析。基于张拉轮腿单元的找形分析得出张拉单元的具体尺寸参数,对结构进行相应的奇异性和稳定性分析。通过张拉轮腿车轮展收比最优原则确定对车轮结构中轮毂结构和传动限位机构的选择与设计,使其能够达到可以相互切换轮-足两种运动模式的目的并完成结构柔性构件—弹簧的刚度匹配。机器人在轮式运动模式下具有圆整的轮缘外形,移动速度快;足式运动模式下可以跨越更高的障碍以及非结构化环境下稳定行走。利用Catia软件构建张拉轮腿车轮结构装配体模型,进而通过Adams软件完成样机仿真模型并进行相应的仿真实验与分析,保证实现张拉轮腿复合型移动机器人的性能要求,证明提出方法的有效性和理论计算的正确性。最后,利用3D打印技术对样机部分零部件进行加工制造,通过对标准零件以及电机电源的选择,完成物理样机的装配、调试与实验工作。设计出的张拉轮腿复合型机器人能够实现在不同环境下稳定行走,实现大变径动作,可以在轮式模式和足式模式中进行模式转换。