近年来,机器人在各个领域都受到了极大的关注,关于机器人的结构,控制,算法的研究层出不穷。在诸多种类的机器人中,水陆两栖机器人有着强大的适应能力和广泛的应用场景,但是两栖环境的复杂性给这类机器人的设计(尤其是推进机构的设计)变得艰难,目前的诸多解决方案都存在或多或少的局限性。为了克服这些困窘和局限,本论文的工作主要着眼于两栖机器人全柔性推进机构的设计,力学仿真和相关实验。全柔性推进机构的提出在基于作者已有研究的基础之外,参考了自然界动物的推进方式。这种全柔性腿由聚氨酯注塑而成,形状类似海龟等动物的鳍状腿。在推进过程中由于受到和环境之间的作用力会发生弯曲,作用力和弯曲形状之间呈现非线性的关系。无论是有限元法还是传统的力学方法,在处理这一非线性的时候缺乏灵活性和较为合理的计算效率。为了快速有效预测柔性腿的变形,作者采用了伪刚体模型去简化模型。对于某一条确定了所有物理和尺寸参数的柔性腿来说,对应的伪刚体模型的参数不是唯一的。这些参数的大小随着载荷发生改变。利用欧拉伯努利梁模型和串联机构的链式运动学,在设定载荷范围的前提下求解了伪刚体模型的最佳分割和扭簧刚度。另外,作者利用单腿实验平台和四足机器人平台初步研究了柔性腿的实际推进性能。单腿实验平台能够方便更换和控制地面环境,但是存在一些不足之处。相比单腿平台,四足平台更加贴近机器人的实际运动。这两种实验平台都只能模拟陆地环境,没法模拟水下环境,因此为了进一步探索全柔性推进机构在两栖环境中的表现,还搭建了一个水陆两栖的机器人平台。在不同环境的通过性实验中获取机器人的移动速度等运动学参数,电机输出扭矩等力学参数和能量使用效率等信息。以这些实验信息为基础,从多个角度综合评估两栖机器人的在不同环境中的表现以及全柔性推进机构在机器人运动中发挥的实际作用。实验结果表明这种形式简单的推进机构具有强大的两栖推进潜能。