近代以来,由于科技水平的快速发展,各种新兴机器人不断涌现,从单一到复杂,从一体化到多模块合成,从单任务到多任务,其应用已渗透到国民制造的各行各业,如军事、环境监测、船舶制造、能源勘探与开采、医疗、农业、林业、服务业等工况比较恶劣的环境,并在其中扮演着至关重要的角色[47]。同时随着国民经济的快速发展,不可避免的造成环境等附带因素的恶化,因此履带机器人的工作环境在可预见时间内比较严峻,这就要求履带机器人具有良好的动力学性能。本文在此方向下,以履带移动机器人为研究对象,充分了解国内外该型机器人的技术状况,并结合履带机器人的各种工作环境,提出一种利用丝杠实现变节的三节六履式移动机器人设计方案,并介绍其整体结构,研究其运动学性能,利用多体动力学软件RecurDyn构建虚拟样机模型分析其动力学性能,并在此基础上完成样机模型的制作,最后通过相关试验说明方案的可执行性,具体工作如下:(1)提出履带机器人的具体结构方案,阐述其具体机械结构以及工作原理,给出其具体设计参数,并分析重要部件间的关系,如摆臂仰角与滑块移动距离间的关系等。(2)依据机器人结构设计方案,结合机器人学知识构建机器人运动学模型,阐述机器人越障原理,分析其在不同运动状态下运动学性能,如机器人抗倾覆性能,机器人跨越凸台、楼梯、壕沟、斜坡以及转弯等性能。(3)依据上述理论分析,建立动力学模型,并结合三维模型软件和动力学分析软件建立虚拟样机模型,并就上述性能在RecurDyn中进行动力学性能的仿真试验,验证设计参数的有效性与正确性,并为样机的关键部件选择提供重要参考,为后续样机的制造奠定牢固的基础。(4)完成试验样机的制造,并在此基础上完成简易控制系统设计,进行试验。结果表明机器人各项运动性能基本符合最初设计意图,具备不错的运动学与动力学性能,为履带移动机器人的后续改进与完善提供初始参考。