随着科学技术的不断发展,微小型地面移动机器人的应用前景变得越来越广阔,已经成为当今机器人领域的一个研究热点。特别是微小型履带式机器人,由于其强大的越障能力而受到国内外科研人员的重视,已经在军事侦察、救援、防爆、反恐、科研探索等领域得到了广泛应用。基于四杆机构设计的四连杆变形履带式机器人,巧妙利用平行四边形机构构型发生变化时履带总长不变的特点,将履带行走装置和变形装置结合在一起,不仅使机器人的结构更加紧凑,而且也使运动控制系统变得简单。作为一种新型机器人移动平台,可抬高底盘越过障碍、单边提高重心适应单边地形。机器人翻倒后可继续行进,具有很强的跨沟、爬坡、越障功能。该机器人采用模块化设计,便于拆卸维修,经过合理的结构布局和设计后具有良好的环境适应能力和机动能力。本文从四连杆变形履带式机器人运动原理、运动性能、越障能力等几个方面展开研究,结合现代机械设计理论对机器人进行了详细设计,取得了以下研究成果：1)提出了移动机构方案,对机器人的运动学和运动学进行了分析,建立了机器人的动力学模型；2)对机器人的抗倾覆、爬坡、越障、越沟等机动性能进行了详细的理论分析计算,为机器人的设计提供了理论依据；3)采用模块化设计的思想,完成了机器人的三维模型制作。并运用动力学分析软件RecurDyn建立了机器人虚拟样机模型,通过虚拟试验验证了机器人具备良好的爬坡性能、越障性能和越沟性能。4)完成了机器人控制系统设计,研制了实物样机,并进行了地面运动试验和爬楼梯试验。试验数据表明机器人的各项性能参数基本达到设计指标要求,在越障方面具有更为优越的性能。