自然灾害、恐怖活动和意外事故的频发,给灾后救援工作带来了严峻考验。救援机器人的应用,可有效提高救援作业效率和减小施救人员伤亡。本文针对复杂环境下被困伤员救援转移任务中大承载力、高安全性及非结构化地形适应能力要求,提出一种刚柔耦合多臂协作全地形行走救援机器人,对其开展了运动学、静力学、越障分析及仿真,并进行了样机研制与实验研究,全文主要研究内容如下:首先,对救援作业过程进行分析,立足任务需求,采用仿生学原理提出一种基于变异剪叉式机构的多臂协作环抱式救援执行机构,对其进行了运动学分析,根据救援机械臂机构约束条件,基于蒙特卡洛法绘制了其工作空间;创新设计出一种可将救援执行机构收纳于内部的轮-履-摆臂复合式全地形移动底盘,基于ABAQUS进行了关键零部件的校核与分析。其次,对轮-履-摆臂复合式全地形移动底盘进行越障性能分析,首先通过底盘运动学分析,得到了机器人运动过程,并对运动过程进行了简要分析;然后通过分析底盘质心变化情况,建立了底盘质心随摆臂摆角变换关系的数学模型;进而针对斜坡和台阶等典型运动情况,建立了相应的参数化模型;并对底盘的受力关系进行了分析,得到了底盘面对不同情况时所需要的驱动力矩。再次,开展了刚柔耦合多臂协作全地形行走救援机器人实验样机的工程化设计以及零部件选型,并完成了整体样机研制与装配。最后,基于研制出的刚柔耦合多臂协作全地形行走救援机器人实验样机分别对其执行机构开展了在进行救援时的力均载实验和对轮-履-摆臂复合式全地形移动底盘机构开展了越障性能实验。本文面向救援作业实际,考虑救援机器人承载力与安全性及复杂地形适应力,对提出的一种刚柔耦合多臂协作全地形行走救援机器人进行了设计、分析、研制与实验,为新型救援机器人研究提供了参考。