随着科技的不断进步,各国对于星体探测器的研究也在不断深入。近年来开始将张拉整体结构应用于星体探测器的研究。在众多张拉整体机器人中张拉六杆球形机器人作为星体探测器的优点最为突出,其自由度多,变形移动效果好,内部承载空间大,可以通过变形改变自身所占空间体积,方便火箭运载。本文将在基于杆驱动的张拉六杆球形机器人的基础上,分析研究其在不同着地状态下的内部负载空间变化规律、负载运动及避障路径规划。本文从张拉六杆球形机器人结构出发对其进行建模,通过坐标变换将模型转换为不同着地状态。对未变形状态下的机器人结构进行分析,计算了其初始未变形内部空间和机器人自身所占空间体积与机器人自身结构参数的关系。根据机器人的变形特点,定义了其内部空间的计算方法。利用ABAQUS对机器人进行静力学分析,研究机器人处于不同着地状态时,自身重力对其内部空间的影响。结合ADAMS和MATLAB,分析了机器人在不同着地状态下,采用不同驱动方式进行驱动时,其内部空间体积的变化规律。在得知其内部空间变化规律后,在此基础上选择适当体积大小的负载,研究了不同重量负载对机器人变形运动的影响。根据张拉六杆球形机器人的结构特点,确定了其负载连接方式。在ADAMS中建立张拉六杆球形机器人负载情况下的仿真模型,分析机器人处于不同着地状态时,不同重量负载对机器人不同驱动方式的影响。基于机器人翻转运动步态特点,对负载后的机器人的能耗及翻转速度进行分析,为驱动方式的合理选择提供依据。然后又对其避障路径规划进行研究分析。首先基于张拉六杆球形机器人翻转运动步态特点,设定了障碍物拟合规则。对路径单元进行研究分析,设定了避障规则。分析机器人到达目标点过程中是否遇到障碍物的判断方法,研究分析障碍判断规则,为机器人避障路径规划提供前提。在障碍判断规则的基础上,对其路径单元进行优化,得到了避障路径单元。针对不同初始着地状态,分析研究避障路径规划,为机器人更高效率的绕行障碍物提供依据。利用MATLAB软件,编写避障路径规划图程序。在ADAMS中建立了模拟仿真环境,按照避障路径规划方案对其进行驱动,验证了避障路径规划原则的准确性,并对仿真实验结果进行了分析,提出误差产生原因,并给出了优化方案。