军用球形机器人是一种拥有球形外壳的新型机器人。它具有行动灵活、转弯半径小、设备可以内置等特点,因而军事应用前景广泛。本文研究了一种军用球形机器人概念样机并对其工作特性进行了分析。通过对国内外球形机器人技术现状及发展趋势的分析,提出了一种军用球形机器人的概念模型。该模型的结构简单、易于控制且拥有稳定的内部平台,因而它具有较高的实际应用价值。在该概念模型基础上,建立了一种新的双摆球形机器人实体模型。文章运用矢量力学理论,对双摆球形机器人进行了滚动运动分析和跳跃运动分析,建立了包含运动学和动力学方程以及起跳条件、跳跃高度和跳跃距离逻辑判据的力学模型。利用微分方程数值求解方法,在MATLAB软件中对动力学方程进行解算,得到摆杆角度和球体速度等参数的理论特性曲线。同时在ADAMS软件中建立了双摆球形机器人的仿真模型,得到这些参数的仿真特性曲线。理论特性曲线和仿真特性曲线之间有着较好的吻合度,证明了所建的力学模型、求解方法以及ADAMS仿真的正确性及有效性。通过对于双摆球形机器人的最大瞬时运动速度、最大平均速度、最大摆杆角度与摆锤质量及电机转速之间关系的分析,为双摆球形机器人的结构设计和运动控制提供了理论依据。试制了双摆球形机器人的概念样机,完成了样机结构设计、电机的选择和驱动、无线通信格式的设计、人机界面软件的编制以及电源的设计等工作,试制的概念样机实现了控制模式下的运动,样机的运动规律也揭示了双摆球形机器人概念模型的正确性。通过本文的研究,为双摆球形机器人的研究奠定了较好的基础,也为军用球形机器人的探索提供了实用的方法和经验。