本文针对轮式机构在山地、丘陵、高杆植被覆盖等复杂地形下行进困难以及现有步行机构结构复杂、控制难度大、造价高等问题,设计了一种新型多足轮步行机构。该机构融合了普通车轮速度快、传动效率高、能量损失少、控制简单以及步行机构抓地力强、能适应多种复杂地形的特点,可应用于农业、军事、探险、救援、运输等多个领域。本文以步行机构常用研究方法为手段,对新型多足轮步行机构的运动学、动力学、稳定性以及步态规划等问题进行了研究,并通过样机试验,验证机构的合理性和可行性。本文的研究内容主要包括以下几个方面。首先,根据四杆机构工作原理,设计多足轮机构,利用三维软件完成建模,为后续研究奠定基础。第二,建立多足轮机构的力学模型,分析多足轮静力学特性及其主要影响因素,初步确定结构优化方案;通过有限元仿真分析,检验结构受力的合理性,保证多足轮机构的力学特性要求。第三,建立多足轮运动学理论模型,分析多足轮结构运动规律;建立重心偏移量与足杆数量间的数学模型,优化足杆数量,确定多足轮结构参数;规划多足轮的行走步态,分析多足轮行走步态的影响因素;进行运动学仿真分析,验证理论模型的正确性,为动力学试验奠定基础。第四,对多足轮进行实地行走动力学特性仿真分析,研究多足轮在行走过程中,关节点受力在不同运动速度下的变化规律;分析多足轮在不同转速下的转矩需求,以及在不同地况下的最大负载能力。最后,进行多足轮样机的试制以及实地试验,研究多足轮样机在不同地况下行走时足杆冲击力以及最大负载能力。将理论、仿真分析和试验相结合,确定多足轮步行机构设计的合理性和可行性。