随着人类对自然界甚至外太空等领域的研究探索逐渐深入,对于能够在极端和复杂环境下工作的移动机器人需求慢慢增加。步行机器人相对于轮式机器人、爬行机器人和滚动机器人等具有更高的应对复杂地形的能力,与此同时,模块化机器人可以根据任务对象和工作环境的不同改变相应的拓扑结构,使得模块化的步行机器人逐渐成为广大研究人员关注的热点。本文以基于2-RRU/URR并联模块的步行机器人为主要的研究对象,对不同足腿数量的步行机器人分别进行构型设计和运动分析,并以六足机器人为焦点进行轨迹规划和运动控制方面的研究。首先,基于旋量理论,对该机构进行运动学分析,其中包含自由度、位置逆解和工作空间求解。根据运动/力传递性能指标,进行该机构的运动性能和运动特征分析,并开展奇异性方面的研究。其次,以并联模块为主要运动关节,对不同的步行机器人进行构型设计,其中包括双足、四足和六足机器人。基于图论,分析了不同构型的步行机器人拓扑结构。根据构型差异,比较了不同双足机器人的运动效率。根据支撑性的差别,展开了四足机器人的步序分析和六足机器人的步序分析。根据D-H法在步行机器人腿部建立坐标系,对步行机器人进行运动学分析。根据机器人稳定裕度,分析六足机器人机身尺寸参数与稳定性关系。再次,对步行机器人进行足端轨迹规划,比较不同轨迹规划方法的特点,并验证其合理性。选择使用CPG步态控制方法对步行机器人进行步态运动控制,选取合适的神经振荡器作为CPG单元,建立CPG控制模型,分析模型参数和输出波形之间的关系,并确定相对合适的参数取值范围。最后,针对六足机器人进行MATLAB和ADAMS联合仿真验证。对六足机器人展开结构和控制系统方面的设计,进行试验样机的研制,进行步态实验分析。