室外移动机器人因为室外的复杂地形,对其车轮和悬架系统都有特殊的要求:机器人既要越过不同类型的障碍,又要有较高的稳定性和适应不同地形的能力。本文提出的高适应性可展轮式移动机器人,对传统意义上的车轮和悬架系统进行了创新性的设计,实现了车轮能够重复性的展开、折叠及悬架系统能自适应地形的摆动。这种类型的机器人为野外环境的勘探,居民小区的巡逻,塌陷矿洞的救灾提供了良好的移动平台。　　文中首先论述了室外移动机器人的设计方案、选型问题,提出了曲柄滑块式和伸缩腿式两大类实现车轮可折展的方案,对整车的传动方案和驱动电机、展开电机的配置进行了分析比较,并利用拉格朗日方法建立了单个车轮展开的动力学方程。其次分析了这种可展车轮的越障性能,计算了展开轮缘末端的运动轨迹及等效半径,对展开车轮的越障高度及重心稳定性进行了分析,并利用ADAMS进行了运动仿真。随后对圆形车轮、伸缩轮缘、驱动行进轴等关键零部件进行了静力学分析,并分析了车轮半径大小对土壤的压实阻力、车轮的行驶推力的影响。本文的最后利用D-H参数法对移动平台进行了运动学建模,得出单个车轮对车体在空间中的位置及姿态的影响,利用“牛顿—欧拉”方法对整车进行了动力学分析。并利用室外的各种地形如:草地、斜坡、碎石路面、高障碍物等对移动平台进行了越障实验,验证其越障性能和对地形的适应性。　　本文的研究突破了传统车轮的设计思想,所获的结果为爪形车轮、折叠车轮的进一步探索提供了一定的理论依据。在整车配置上，为新型室外移动机器人的创新设计提供了一个可供参考的案例。