近年来,可变形机器人逐渐发展并受到研究人员的关注,它可以通过改变自身结构构型以应用于救援、勘探、航天等工程领域的各种复杂环境中,完成不同的工作任务。折纸和剪纸折叠方式,具有在三维空间改变自身形态、少自由度、大范围变形等优点,但是基于刚性厚板折纸和剪纸方式的可变形机器人研究屈指可数。因此,针对可变形机器人的大变形和可变工作范围的特点,本文研究基于厚板剪纸折叠方式的可变形爬行机器人。论文主要研究成果如下:首先,基于厚板剪纸折叠方式设计了机器人的原理模型,基于D-H参数法建立了机器人的运动学分析模型,对机器人进行了几何学与运动学分析,得到了机器人运动学参数之间的关系。基于运动学模型提出了机器人的三种运动步态,并利用数学计算软件Maple与数值分析软件Matlab计算了机器人三种步态的运动曲线,并进行了运动学分析。基于厚板机器人原理模型,设计了机器人具体结构,并使用ADAMS仿真软件建立了机器人的仿真分析模型,对机器人的三种运动步态进行仿真分析,验证了机器人三种步态运动学理论结果的正确性。基于不同的电机布置和驱动方式,研究了机器人在三种步态运动过程情况下的关节受力特性。最后,对机器人关节销轴结构进行设计,基于3D打印技术设计并制作了机器人物理样机。进行了厚板剪纸机器人的展开运动实验验证,测试了机器人在三种运动步态下的运动范围,并通过切换机器人的折展运动形态,实现了穿越狭小空间范围的目的。本论文的研究成果对于丰富可变形机器人,以及其在不同领域中的应用都具有重要意义。