战场救援是军队生存及战斗力重建的重要保障,轮式移动机器人具有较强的移动能力,是救援机器人的主要形式,但战场或灾害复杂地形环境(灌木、涵洞、砂石、湿地等)一定程度上增加了救援难度,阻碍了地面人员、轮式或履带式救援机器人的进入。因此,研制可满足复杂地形条件,同时兼具较强移动能力、负载能力以及通过能力的救援机器人迫在眉睫。因此,设计了一种混联腿轮足复合救援机器人,在复杂环境中具有较强的适应能力,本文从以下方面展开研究。首先,结合复杂地形环境要求、救援机器人体积与负载能力综合考虑,提出了一种混联腿轮足复合救援机器人。在对移动机器人运动形式充分讨论的基础上,对足部结构模型进行设计,提出了(RUHU-RUPR-UPR-RUR)&R混联腿构型,确定了四足轮足复合机器人整体结构,建立其整体结构三维模型;采用螺旋理论对足部机构的自由度数目及类型进行分析;对混联腿构型中关键部件以及轮足复合整体部件进行静力学分析,为后续救援机器人运动学及动力学分析提供理论基础。其次,针对救援机器人足部机构进行运动学及动力学建模。建立足部机构混联腿运动姿态数学模型,并进行正、逆运动学求解;基于雅可比矩阵进行速度及加速度分析;依据救援机器人足部机构存在的边界奇异与内部奇异两种类型,对其进行奇异性分析,得到了奇异性存在的位置条件,并基于极限边界搜索法,讨论了救援机器人足部机构的可达空间;最后通过牛顿-欧拉法计算分析足部机构动力学;基于有限元方法求解足部机构多阶模态形变量及固有频率。再次,进行救援机器人的稳定性与步态规划设计与分析。通过分析救援机器人静态平衡稳定裕度和动态平衡稳定裕度,确定了救援机器人静/动态稳定性条件;分别从足式行走步态、轮式转向及行走步态进行了机器人步态分析;探索了复合摆线运动轨迹形式,并在机构稳定性以及奇异性约束条件下求解了摆动相和支撑相中足端参考点的运动轨迹运动曲线。最后,运用ADAMS软件对混联腿轮足复合救援机器人进行了仿真分析。建立混联腿轮足复合救援机器人的虚拟样机,并在ADAMS中对机器人的步态、转弯、越障以及运动模式切换进行了仿真分析,并验证了设计参数的正确性。