相较于传统的轮式和履带式移动方式,应用腿式移动系统的机器人,具有更加突出的机动性和地形适应能力,因而成为移动机器人领域备受瞩目的研究热点。其中,闭链多足机器人因其曲柄的驱动形式和闭链的结构形式,使其具备高效的运转效率,简洁的控制流程和突出的负载能力,然而单一的足端轨迹限制了其实际应用,所以设计出一款具有突出地形适应能力的闭链多足机器人,对拓展该类型机器人的实用性能具有重要意义。本文应用可调机构理念,对传统单自由度闭链腿式机构进行机构创新,基于Watt-?型机构、Chebyshev-pantograph机构和Klann机构提出四种可调节型闭链单腿构型,主要围绕其中的Klann机构改进型进行设计和分析,阐明构型设计思路与分析方法,以该构型为基础构造两动力驱动、四调整驱动的新型八足机器人。Klann机构改进型以Klann六杆机构为基础,增加一个使其机架铰链转动的自由度,实现了铰链位置的调整。用此方法获得其足端轨迹的连续性变化,从而可在纵向上提高抬腿高度以增强越障能力,同时可在横向上改变跨步距以实现逼近目标点的规划,并且还可通过切地角度的调节降低爬坡过渡段的足端冲击。此种腿式机构在行走时由一个电动机驱动,可维持其单自由度特性,在少驱动数目、高结构刚度以及大承载能力方面具有性能优势。应用基本杆组法对其构建运动学分析模型,以最大抬腿高度为目标进行参数优化来确定结构尺寸,并进行静力学分析。开展整机总体设计,合理布局腿部机构和驱动及传动系统,并结合整机结构针对性地开展足端轨迹分析和稳定性分析。以提升地形适应能力为目的制定了转向策略、目标点逼近策略、爬坡策略以及垂直墙越障策略,同时进行相应的动力学仿真分析和技术验证。最终,研制样机一台,对其进行腿部结构设计及强度校核、驱动及传动系统设计、控制系统设计、完成样机加工与装配,并针对典型地面环境开展适应性试验,验证了本文理论分析的正确性和设计的可行性。