为提高自动引导小车对硬质平坦地面的适应性,本文设计了一种轮腿式自动引导小车,对其进行运动学建模和分析,以行走稳定性为前提规划了小车在腿式行走运动模式和轮腿混合运动模式下的运动轨迹和步态,并对小车进行了运动仿真分析和有限元分析。本文主要研究内容如下:首先,对轮腿式自动引导小车的轮腿装置构型进行了选择与设计,以此完成了小车整体的机械构型设计,并利用ANSYS Workbench的瞬态动力学模块对腿式行走运动模式和轮腿混合运动模式下小车的四种典型工况进行仿真分析,动力学仿真计算结果表明各工况下此构型设计方案具备强度要求上的可行性。其次,通过D-H参数法和反变化法分别求解了该轮腿式自动引导小车的单腿运动学正解和逆解,并求解了单腿的速度雅可比矩阵。通过MATLAB验证了运动学求解结果的准确性,并绘制出小车的单腿运动空间。求解伺服电动缸长度变化与关节角变化的关系,完成了关节空间向驱动空间的转换,为后续进行步态规划和运动仿真打下了基础。再次,基于静态稳定裕度原理分析了轮腿式自动引导小车的行走稳定性,并求解了其步态参数。然后以行走稳定性为前提,分别规划了小车在常规行走、越障、爬一阶台阶和爬坡时的步态和足端运动轨迹,同时规划了小车在起立和行走过程中的车体运动轨迹。最后,建立了轮腿式自动引导小车的ADAMS与MATLAB联合控制模型,通过该模型对小车的常规行走、越障、爬一阶台阶和爬坡四种工况进行了运动仿真分析,根据仿真结果,验证了设计方案的可行性以及理论推导结果的准确性。