面对各类安全事故多发的状况,探测救援机器人的研究可以为救援行动开展提供新的技术手段,分析了事故现场地形特征与传统信息搜集方式的不足,由于现阶段救援机器人结构复杂、维护成本高而无法大量应用于现场。设计一款能替代人进入危险环境的移动机器人搜集现场数据辅助救援,其移动机构良好的运动性能保障救援机器人可为救援行动提供更多关键的数据。本文主要对履带式机器人的移动机构进行改良设计,分析传统摆臂式机器人摆臂与从动轮同轴设计造成功能冗余,摆臂前置设计的履带机器人同样可以实现障碍物的爬越、转向、跨越沟壑等功能,基于障碍地形分析机构参数影响关系,并确定了改进设计的机器人结构尺寸和性能指标,并在SolidWorks对车体进行建模。在运动学分析中建立了机器人在爬越凸台时关键位姿的模型,分析爬上凸台的质心水平和高度运动模型,优化质心越障模型并在MATLAB中得到理论的可行区域与越障高度;建立转向运动模型,分析左右两侧速度对转向半径的影响,建立机器人广义坐标与左右驱动轮角速度关系,便于对机器人进行轨迹追踪实验;建立了正、侧向斜坡机器人运动的物理约束与几何约束,并在MATLAB中得到爬坡角度与摩擦系数的关系;建立跨越沟壑模型,并针对不同深度和宽度地形确定了决策条件和越障机理。基于拉格朗日动力学方程,以机器人爬越凸台的位姿建立类R-R机构的广义力模型,根据广义速度建立机器人动力学的拉格朗日方程,并求取了广义力为机器人的仿真控制中驱动函数、接触力的设置提供理论基础。最后在Adams仿真中验证了摆臂前置的救援机器人与传统摆臂同轴的救援机器人一样具有跨越凸台、上下坡、转向、跨越沟壑的运动能力,取得越障过程相应参数的变化曲线;并针对每种仿真地形设计参数对话框提高仿真实验效率,通过控制变量方法进行多组实验,验证运动学分析中不同因素对越障性能影响的越障机理,为机构的优化设计提供实验依据。