变形履带行走机构是矿井救灾机器人的重要行走部件,它的运动性能与它的结构参数和地面参数有关,因此土槽实验是研究它的运动性能常用的研究方法之一。本文在查阅大量文献的基础上,提取了矿井地形环境结构参数和测试样机结构参数,参考了以往关于土槽试验台的研究,结合本课题的应用背景,研究了变形履带行走机构与地面的相互作用,提出了一种适用于该行走机构的土槽试验台。并从以下几个方面进行研究:(1)根据地面力学中Bekker承压模型和Janois剪切模型建立了变形履带行走机构的力学模型,分析了变形履带行走机构爬坡、爬越凸台,台阶,沟道时的受力状况,为进一步研究变形履带行走机构越障时的力学特性以及研制开发土槽试验台奠定了理论基础。(2)分析了矿井下可能遇到的一些非结构环境,提取了地形障碍的结构参数,同时分析了测试样机,即实验用变形履带行走机构的结构参数和设计性能。并根据这些参数确定了土槽试验台所需完成的障碍实验指标,完成了土槽试验台上配套的障碍地形设计方案。(3)根据测试样机机构参数和其力学模型,结合以往的土槽试验台特点,提出了一种适用于变形履带行走机构与障碍实验的土槽试验台设计方案。根据该设计方案完成了试验台总体结构设计,拖拽机构同步带设计与拖拽电机选型,竖直升降机构的有限元分析,可调坡度土槽丝杠进给机构的仿真分析。完成了该土槽试验台采集系统的设计,包括硬件(传感器的选型)和软件(人机交互界面)的设计。(4)结合设计的土槽试验台与使用的变形履带行走机构,运用Recur Dyn软件对变形履带行走机构的力学特性进行了研究。首先对变形履带行走机构平地进行仿真,得到不同滑移率、不同变形角与不同负载下,挂钩牵引力的变化,得到挂钩牵引力与滑移率、变形角与负载的曲线。其次仿真对不同的障碍地形,改变变形角度,得到驱动扭矩曲线和侧箱体轨迹曲线,提出对变形履带行走机构的控制策略。最后使用研制的土槽试验台测试物理样机,进行了平地软地面、爬越100mm高度的台阶、凸台和300mm沟道实验。该论文有图92幅,表14个,参考文献71篇。