机器人技术的快速发展促使各种移动机器人在全球工业、农业、医疗等方面得到了广泛的应用,而移动机构作为移动机器人的基础在很大程度上决定着机器人的移动和工作能力。单一形式的移动机构总是在某一方面的运动性能上处于劣势,而复合形式的移动机构则具有相对综合的运动能力,其越障性能更好,对环境的适应性更强。近年来,国内洪涝灾害频发,其灾后救援工作往往要求救援机器人具备高的越障性和良好的环境适应性,并且在保证自身稳定性的前提下安全、有效地完成救援抢险工作。本文通过仿生海龟的身体结构和爬行动作,提出了一种主要进行水陆两栖环境下救援抢险工作的轮-腿复合仿生移动机器人,并对其机械结构、爬行步态和运动控制等方面展开深入研究,主要内容如下:（1）对海龟的身体和四肢进行分析,设计了轮-腿复合仿生移动机器人的仿生拓扑结构。选择液压缸为支腿的驱动器,参照绿海龟身体和四肢的尺寸,建立了机器人整体和支腿的三维模型。利用齐次坐标变换的方法建立了支腿的运动学模型,得到了足端的正运动学方程和雅可比矩阵。建立了液压缸工作行程与关节转角之间的映射关系,得到了足端的工作空间。基于虚功原理,建立了支腿的静力平衡方程,对液压缸进行设计。（2）将海龟的单个爬行步态分解为放腿、爬行、抬腿、摆腿四个动作,提出了 4种仿海龟爬行步态。以四腿爬行步态为例,将整个步态周期分为摆动相和支撑相,利用关节空间法规划了足端的五次多项式插值曲线轨迹。建立了机器人的重心位置方程,利用重心投影法和纵向稳定边界法分析了机器人在平地和坡地上爬行的稳定性。（3）利用拉格朗日法建立支腿摆动相和支撑相的动力学模型,得到了支腿的动力学方程。进行了 ADAMS动力学仿真分析,仿真结果与动力学模型的计算结果高度一致,证明动力学模型的分析和仿真过程正确、所建立的支腿动力学方程正确。（4）建立了轮-腿复合仿生移动机器人的液压系统,进行了基于动力学方程的AMESim-MATLAB联合仿真,验证了液压系统的正确性。进行了基于PID算法位置控制模型下的ADAMS-AMESim-MATLAB联合仿真,得到了液压驱动下支腿关节的转角、机体质心的位移等参数。为了减小膝关节转角的超调量,在位置控制模型中引入了力控。引入力控后,膝关节的转动更加稳定,没有出现明显的超调和振荡现象,机体的竖向稳定性更高。（5）为了实现轮-腿复合仿生移动机器人的运动控制和远程遥操作,设计了基于STM32的嵌入式控制系统、基于Lab VIEW的上位机操作系统、基于无线串口通讯的通讯系统。集成上述模块,开发了初代小型样机。以跨越壕沟宽度和攀越台阶高度为指标,对初代小型样机的越障性能进行评价。最后进行了步态爬行实验和越障实验,实验结果证明所设计的轮-腿复合仿生移动机器人具有良好的运动性能、越障性能和稳定性。研究成果对开发高越障性、高稳定性和良好环境适应性的救援机器人具有借鉴意义。