随着人类对科技研究的不断深入,对机器人的研究种类也越来越多,尤其是对仿生机器人的相关研究最为突出,其中一个重要的方向是对连续型仿生机器人的研究,但传统的离散型连续机器人大多数配置有多个分布式驱动源以完成机器人的灵巧运动,致使其控制系统相对复杂。现有的连续型机器人大多数采用柔性材料进行驱动,如气体驱动、人工肌肉、液压系统、记忆合金、绳索等柔性驱动系统,导致机器人系统的数学模型难以精确建立,且很难满足极端温度和真空等特殊环境的工况需求。针对现有的连续型仿生机器人存在的不足之处,本文将基于花瓣展开机理的刚性折纸机构引入到连续型蠕动机器人的研究中,提出了一种新型单电机驱动的连续型蠕动机器人,该机器人结构紧凑,控制简单,在单电机的驱动下即可实现蠕动功能,并能在所需环境中蠕行钻进。本文开展的主要研究工作如下:首先,经过文献调研,整理出连续型机器人构型种类。通过对基于花瓣展开机理的耦合六半圆环伸缩机构的分析,提出新型刚性折纸蠕动机构,并基于该机构设计出连续型小直径隧道掘进机器人,然后,针对该机器人开展运动特性分析、运动学、参数优化及力学研究。运用Solid Works对机器人结构进行优化,通过ADAMS来完成模拟运动实验研究,用ANSYS分析软件对该机器人进行静力学分析。最后,研制了连续型隧道掘进机器人试验样机,并搭建了实验平台来开展相应实验,验证了机器人在蠕动前进过程中的稳定性,以及基于花瓣展开机理的刚性折纸机构作为仿生蠕虫机器人蠕动系统的可行性。