特种机器人是现在机器人发展的一个重要方向,其中蛇形机器人又是一个很有发展潜力的分支。蛇在自然界有着广泛的分布,各种不同地形环境都可以见到它们的身影,它们的运动有着特殊的适应性,获得这种强大的地形适应能力,对机器人移动能力的发展有着推动作用。从运动理论,结构设计,电路设计,软件设计,仿真与实验这5个方面对蛇形机器人进行研究。在运动理论方面,从模仿尺蠖的三连杆蠕动出发,推导出来一般性的蛇形机器人蜿蜒运动规律,并对理想性进行了分析,在此基础上,推导出了水平面蜿蜒的理想曲线,并对其进行了动力学分析；在蜿蜒运动的基础上,获得了螺旋线运动的控制方法,并对这种运动的数学模型进行了初步分析;此外,还发现了侧向滚动运动的实现方式。在蛇形机器人的结构实现方面,从已有蛇形机器人的常用结构分析,决定使用万向节连接方式；体节主要由动力模块和连接臂组成,动力模块由主安装座,副安装座,平板安装座,L型安装座组成,连接臂用于连接两个相邻的动力模块。在电路设计方面,控制电路的总体逻辑是一个链式结构,每个体节只能与相邻的前后两个体节通信,每个体节一个控制中心,动力是两个舵机,每个体节自带电源,且电源开关由头体节控制。在软件设计方面,普通体节程序主要包括基于USART的传输控制系统,电压监测系统,运动控制系统,头体节没有运动控制系统,但是多了体节电源控制系统和基于NRF24L01的传输控制系统。最后是对蛇形机器人的仿真和实验。仿真软件使用Pre/E,对机器人的各种运动进行仿真,对比所实现的蛇形机器人的对应的运动。