近年来腿式机器人的研究迅速增多,很多灵活性好、适应能力强的机器人不断渗透到人类生活的方方面面,随着机器人应用范围的不断扩大,人们对机器人的性能提出了更加复杂的要求,这其中包括提高机器人的负载能力,拓展机器人对极端地形的适应能力等等。本文基于一种具有串并联混合机械腿的机器人模型,重点研究行走机构单腿运动特性和装配后的位姿运动特性、行走机构在保证一定稳定性前提下的地形适应能力、行走机构在合理的负载分配方法下的动力需求等。本文参照国内外六足机器人的结构和性能特点,给出了自己的机器人行走机构模型。选择单腿拓补结构为平面缩放机构形式,分析其正逆运动学和工作空间。在整机运动学方面推导机器人位姿与机器人支撑腿关节运动之间的换算方程式,给出关节之间的运动协调关系。对典型步态进行分析,利用稳定裕度的概念分别讨论不同步态下的稳定性指标,就机器人重心高度、水平液压缸行程中心偏置以及行走方向与地面最大坡度方向的偏航角对机器人行走稳定性的影响进行分析。在数学上证明重心越低越稳定的仿生学原理,并绘制另外两个参数的最优组合曲线,提出一种基于稳定性的行走规划办法,对模型在不同坡度不同目标方向下的行走路径进行规划,得出可行走的坡度范围。讨论力控下的使水平无相互作用内力的足端力分配原理和计算公式,以及无力控时机器人在自身刚度作用下的被动足端力分配公式。利用拉格朗日方法推导摆动腿的驱动力方程,确定摆动腿与躯干之间的力相互作用,结合分配好的足端力和计算出的摆动腿反作用力,求出支撑腿关节驱动力范围并设计垂向关节液压系统。