针对在特殊场合样本拾取这一任务,本文将并联行走机器人与重构机构相结合,提出一种自重构并联步行机器人。本文从结构设计与分析、重构模式、稳定性分析、步态规划、运动仿真、控制系统的设计与仿真等方面开展研究;为并联机构与重构结构的应用开辟新途径,有很好的应用前景。主要研究内容如下:首先,提出以6-SRU并联机构作为重构机器人的主体;基于螺旋理论,研究其重构前后的自由度并对其进行整体性能分析,确定了机器人结构的合理性;给出三种自重构模式并在S副处设计自重构结构;建立了操作臂的连杆坐标系,得出操作臂末端点的工作空间,说明自重构分支与整体无干涉。其次,基于ZMP法,对机器人进行动态稳定性的分析与行走步态的研究,对水平直行、转弯和爬坡三种步态进行规划,为机器人的行走以及实际应用奠定了理论基础。再次,对主要功能模块(自锁模块、重构模块和重构结构)进行机械结构设计;通过ADAMS建立步行机器人的虚拟模型,对机器人在运动时的运动学及动力学问题进行研究,对比理论结果,验证了理论分析结果的正确性和机器人轨迹规划的正确性。然后,针对机器人的运动需求,以分布式半闭环伺服运动控制为该机器人控制方案,给出机器人的运动控制流程;构建了硬件控制系统,利用MATLAB/Simulink搭建控制系统仿真模型;提出三种控制策略,通过控制系统的仿真结果探讨控制策略的优劣,确定该机器人的控制策略;对其进行硬件之间的虚拟连线搭接,为实际控制系统的构建打下基础。最后,对该机器人在结构改进、自重构对中问题、控制系统实物搭建与编程方面做了展望。