特定环境，特别是核环境下的工程装备，都要求其控制系统简单，工作可靠性高。因此，不需要通过测控，仅仅依靠装备的结构变化和调整就能适应环境变化的自适应机械结构已成为特种工程装备的研究方向和热点之一。行走机构是工程装备实现智能化、自适应外部地面路况变化的重要机构，对其研究也越来越得到专家学者的重视。本文提出一种拥有多自由度变结构的轮腿式行走机构，重点研究机构的构型及其结构的参数模型，分析了其运动学和动力学性能，通过仿真对机构的各项性能进行了理论分析。本文主要完成工作包括:1）分析人体手臂的结构和功能，在对手臂骨骼结构简化和改进基础上得到特种工程机械行走机构的支腿结构。2）对具有变结构特性的行走机构进行运动学正分析和运动学逆分析，得到：行驶机构支腿在行驶过程中随时间变化的位置坐标；支腿的速度和加速度的显示表达式；支腿的工作空间；在给定支腿位置和姿态时支腿各关节的转动角度。3）初步确定了行走机构的尺寸参数；使用三维绘图分析软件Pro/E建立了行走机构的三维模型；分析了行走机构的运动模式；把提出的行走机构与挖掘机上车相结合，组成轮腿式挖掘机，并对其越障能力进行了分析。4）把挖掘机三维模型导入机械系统动态仿真软件ADAMS中，对其进行了动力学仿真分析，验证了行走机构的变结构特性，得到了挖掘机在行驶过程中行走机构的受力情况；对挖掘机施加一定工作载荷，得到挖掘机作业时行走机构的受力情况。研究分析结果表明，行驶机构具有多姿态特性和较强的路面适应能力及越障能力。如果在行走机构上配备计算机控制系统和足够的传感器，便可实现智能化的功能。