近年来,全地形机器人作为先进运输科技的代表已经成为研究的热点,在军事、深空探索、自然灾害救援和野外科考作业等各个领域发挥着重要作用,但多数的全地形机器人存在机动性差、结构复杂、越障能力低的问题,履-腿式全地形机器人移动平台兼具腿式和履带式移动机器人的特点,同时拥有腿式移动的高机动性、高灵敏性和履带式移动的高越障性能优点,腿式移动和履带式移动可以随时进行运动转换。主要研究工作如下:首先,建立履-腿式全地形机器人移动平台模型。提出了一种履-腿式全地形机器人移动平台设计方案,研究了机器人整体结构,包括履带机身、腿部结构等并进行了SolidWorks模型设计,对关键零部件进行了静力学分析,为后续的虚拟样机建立实验奠定基础。其次,进行履-腿式全地形机器人移动平台运动学分析。对履带式直线移动和转向运动进行分析,得出机器人履带直线行进速度和牵引力大小,履带转向牵引力大小,对翻越障碍时的姿态进行了分析,得出履带跨越沟壑长度和爬坡角度大小;采用基于模型控制的方法建立了腿式移动运动模型,通过几何解析的研究方法进行了正、逆运动解算,为后续试验提供理论依据。然后,进行履-腿式全地形机器人移动平台动力学及运动仿真研究。运用拉格朗日方程进行了机器人动力学分析,对履-腿式全地形机器人移动平台模型进行简化处理,导入Adams机械系统动力学仿真软件并添加约束和驱动函数,建立了机器人虚拟样机,对机器人腿式移动时的运动特性进行了仿真研究。最后,搭建履-腿式全地形机器人移动平台物理样机,进行样机履带模式和腿式运动实验,从机器人结构设计和运动能力验证合理性有效性。