随着国内外机器人行业的快速发展,足式机器人、轮式机器人、履带式机器人等各具特色,应用环境和背景各不相同。足式移动机器人:具有优良的环境适应能力和的灵活性,能够进入人类生活,与人类共同工作,从长远来看,足式机器人在诸如大众服务行业、教育、医疗、无人工厂、宇宙探索等都有着潜在而又广阔的应用前景。优点:地形适应能力,并且更加灵活,翻越峭壁和陡坡等障碍物。缺点:承载能力不强,在某些地貌,其行走效率很低。轮式机器人:优点:速度快、效率高、运动噪声低。缺点:越障能力、地形适应能力差、转弯效率低,或转外半径大。适合:野外、城市环境都可以,但是地形不能太复杂,如上楼梯难以实现。履带式机器人:优点:越障能力、地形适应能力强,可原地转弯。缺点:速度相对较低、效率低、运动噪声较大。适合:野外、城市环境都可以,尤其在爬楼梯、越障等方面优于轮式机器人。本文开展的主要研究工作如下:首先,考虑结合足式机器人的环境适应能力、轮式机器人的高速性、履带式机器人的越障能力于一个特殊结构的机器人上面,命名这种机器人-轮腿复合型奔跑机器人。建立机械结构模型,通过有限元分析,校核机械结构强度,还有仿真辅助设计,优化结构尺寸。然后,研究四足动物的运动步态,在单位时间内能耗最小是四足动物的最优步态,分别对轮腿复合型奔跑机器人,通过理论力学进行力学分析,运用机器人学建立运动学模型进行设计步态分类、步态现实以及阐述。最后,通过对实验视频的分析,得到了所设计的旋转轮腿复合式奔跑机器人的高速性、越障性、稳定性等特性。总结旋转轮腿复合式奔跑机器人的机理,验证结构原理的可行性。