对地外行星天体的探测,对人类来说意义深远。通过对地外星球的探测,有助于人类对宇宙产生更深刻的了解。对地外星球的探索程度同时也代表着国家科技的发展程度,探测机器人是目前针对地外星球探测的主要探测工具。目前针对月球和火星地表进行探测的探测机器人,因为地表光线好,都可以采用太阳能和蓄电池联合供电的方式供电,也可以使用电子电路系统完成一系列的功能,例如路径规划和导航。但是对于表面光线暗淡,温度高、温差大、存在高浓度的放射性物质、高浓度的腐蚀性物质的星球表面的探测,目前的探测机器人并不能很好的进行科学探测活动。因此开展关于能适应恶劣星球表面环境的探测机器人的研究工作具有重要的价值和意义。本文提出一种新型的星球探测机器人。该探测机器人不含有传统的传感器、计算机和供电系统,将使用齿轮、摩擦轮、齿轮齿条机构、凸轮机构等纯机械构件完成能量的生成、传递、避障行走等功能,实现多模态运动。本文主要研究内容如下:(1)基于现有的地外星球探测车的的研究,在文献调研的基础上,分析了已有的月球探测机器人和火星探测机器人的优点和不足,提出使用纯机械的结构实现探测机器人的自主规划路径、自主避障行走的机理,并完成无电力驱动星球探测机器人多模态运动结构的模型设计。(2)探测机器人多模态运动理论关系研究,构件了避障转弯系统、避障后退系统的运动模型,明确了其运动理论。(3)对风力发动机进行了调研,设计了升力型垂直轴风力发动机为本探测机器人提供动力。对该风力发动机进行理论分析。(4)仿真研究。通过ADAMS和Abaqus对无电力驱动星球探测机器人进行碰撞仿真分析和静强度仿真分析,对动力系统和传动系统的运动状态和关进部件进行仿真分析。