深海探测依赖水下机器人技术,随着科学技术与装备的发展,人类有能力对深海展开更多的探索。在当今的发展趋势下,对水下机器人提出了能够适应复杂海底情况、可高效、长期、精细作业等新要求,而传统的水下机器人难以满足。因此,小巧、灵活、低成本的小型海底爬行机器人得到了重视与发展,为深海探测作业提供新型装备与技术支持。本文的研究内容来源于国家重点研发计划“深海多位点着陆器与漫游者潜水器系统研究”的课题二“漫游者潜水器技术研究”。漫游者机器人是3000m级的小型深海爬行机器人,采用履带行驶系统,通过摆臂机构提高适应性和越障能力,搭载于多位点着陆器,能够在海底长时间、区域性精细作业。本文围绕漫游者机器人的爬行机构,研究了履带摆臂模块的工作机理、越障能力,通过动力学仿真完善理论分析,并根据深海环境的特点和作业需求,研制了高效、稳定的运动控制系统。本文的主要研究内容如下:（1）结合漫游者机器人的特点,分析摆臂的运动机理,求解摆臂长度与角度的关系,并给出了补偿凸轮的具体设计参数。基于压力下陷模型,研究履带和摆臂在海底的软质土壤中运动情况,为仿真与试验提供理论依据。（2）对机器人的越障运动控制展开研究,基于动力学条件和地面牵引力模型,对小台阶和大台阶越障过程中的关键阶段进行分析,制定了具体的运动策略。（3）利用RecurDyn多体动力学仿真软件,建立行走和越障的仿真模型,验证摆臂机构设计参数的正确性,研究不同工况下的行走性能、不同台阶的越障能力。（4）搭建机器人的运动控制平台,完成硬件电路的设计与软件程序的编写。通过压力试验、水下试验,测试了机器人的性能,模拟真实的应用场景,进行水下联合作业试验,验证了理论分析的合理性和控制系统的可行性。