全方位水平姿态爬楼机器人是一种特殊的三自由度足式移动机器人,通过三个决定各自自由度的机构单元的配合实现机器人各种姿态的调整、各种行走条件的运动。本机器人可以解决各种爬楼、越障、零半径转弯等目前机器人所面对的困难问题。同时,全方位水平姿态爬楼机器人的任务和环境特性要求其具有能与之相适应的特殊行走机构,以及特殊的配合机构。当前国内外研发的行走机器人多以轮式、腿式、轮腿式、履带式、行星轮式、各种变态轮式、以及其他形式的的运动、行走机构等。通过调研、查阅相关资料,整理出几种目前比较常见的典型越障机器人行走机构,发现这类机器人在复杂环境中机动性不好、负载过重影响移动、运动环境较为单一、运送质量不高(比如机器人行走时要求无振动、水平、重心稳定等)、姿态较难调整。限制了机器人在办公场所、公共场所、甚至行星探测等非结构环境的应用。针对现有种类移动机器人功能的不足,本文所涉及的内容即为东华大学自主研发的全方位水平姿态爬楼机器人设计理念、研发过程、相关实验的测试、相关功能的延展与开发的全部内容。通过直线单元机构、转动机构、交替垂直运动机构在各种电控配件的合理控制下实现上述机器人所难以解决的问题,最大限度的解决各种复杂环境所面临的问题。本文在研究之前已经对国内外相关领域进行了深入的调察研究以及分析论证。提出一种新型的全方位水平姿态爬楼机器人概念。对全方位水平姿态爬楼机器人各处创新特新进行了系统深入的理论分析和实验测试。同时,通过设计中不断的创新和后期的开发,进一步扩展了全方位水平姿态爬楼机器人在解决路径、旋转楼梯等方面问题的研究,也对今后机器人的后续开发做了深入的展望。