过约束/非过约束并联腿式步行机器人具有稳定性好,承载力大,运动灵活,能很好的适应复杂路面环境等优点。过约束/非过约束并联腿机构具有可重构性(过约束与非过约束模式的切换),其重构原理是:通过可变形动平台自身的运动,使支链末端与可变形动平台直接相连的转动副轴线方向发生改变,进而改变并联腿机构的约束螺旋和自由度,从而实现并联腿机构过约束与非过约束模式之间的重构。首先对并联腿机构的可变形动平台进行设计,在过约束Goldberg机构中引入消极运动副得到非过约束Goldberg机构,通过对非过约束Goldberg机构的组合得到五种6杆单闭环机构,根据对称性好、易于控制、装配简单等条件对6杆单闭环机构进行优选,最终选定了5R1S空间单闭环机构,作为并联腿机构的可变形动平台(即并联腿式机器人的脚掌)。当机器人在平地行走时,基于螺旋理论综合出了具有三移一转自由度的过约束并联腿机构,此时并联腿机构的可变形动平台所有运动副形心位于同一平面上;当机器人走不平地面时,并联腿机构的可变形动平台自身发生运动,根据重构原理得到三移动、两移一转、两转一移三种自由度的非过约束并联腿机构。对综合出的过约束/非过约束并联腿机构进行优选、改进,最终将过约束模式为三移一转自由度、非过约束模式为两转一移自由度的3-R(2-RPR)R机构作为四足步行机器人的并联腿机构。对可变形动平台进行运动学分析,得到可变形动平台在一般位姿和平面位姿下的自由度均为2,根据坐标系之间的姿态变换矩阵得到闭环方程(输入-输出运动参数方程)。然后对过约束模式为三移一转自由度、非过约束模式为两转一移自由度的3-R(2-RPR)R并联腿机构进行运动性能分析,基于螺旋理论验证了两种模式的自由度,从而证明构型综合的正确性,利用闭环矢量法求解两种模式的位置逆解,对位置逆解求导得到雅可比矩阵,当雅可比矩阵的行列式为0时,得到了两种模式的奇异位形,通过对奇异位形时的自由度分析,证明了机构奇异位形和位置逆解求解的正确性,通过边界搜索法得到了两种模式的工作空间。对并联腿机构过约束模式和非过约束模式的切换过程进行运动仿真,得到各驱动位移曲线,证明并联腿实现重构的合理性。本文设计出一条在x、z方向速度、加速度均无突变的摆线作为四足机器人的足端轨迹,使机器人步行时并联腿的运动、力传递性能良好。通过对四足机器人的稳定性分析得到保持稳定裕度大于0的条件。分别对过约束和非过约束并联腿模式下的四足机器人进行重心调整方案设计和步态规划,并利用Solid Works进行机器人的步行运动仿真,从而证明四足机器人设计的合理性和实现步行的可行性。