张拉整体机器人是一种基于张拉整体结构设计的新型行星探测机器人,其是由受纯压力的刚杆和受纯拉力的柔性绳索组成的类二十面体空间网状结构。张拉整体机器人通过改变自身形状而产生运动,同时因其特有的结构形式而具有抵抗冲击载荷的作用。本文以六杆二十四索张拉整体机器人为研究对象,对其滚动步态及抗冲击性能进行了理论研究、仿真分析及实验验证。本文主要研究内容有:根据现有的一般张拉整体结构设计了六杆二十四索张拉整体机器人整体构型,确定了绳索与刚杆的具体连接方式,分析并确定了单杆结构型式,选择机器人的驱动方式为绳索驱动方式。基于绝对坐标方法建立了柔性绳索的动力学模型,基于欧拉-拉格朗日方程建立了机器人系统的一般运动方程。基于机器人的整体构型,建立了机器人的结构拓扑图和动力学模型,设计了机器人的运动方式为滚动方式,分析了机器人滚动步态的运动机理。在此基础上,运用基于贪心法的策略搜索算法寻找到了机器人两类滚动步态的控制策略,然后通过机器人多步态滚动运动仿真验证了驱动策略的正确性。进而建立了张拉整体机器人滚动步态运动性能参数与驱动参数和材料参数之间的关系,并通过仿真分析了不同驱动参数和材料参数对机器人滚动步态运动性能的影响,为机器人样机参数的设定与选择提供了理论基础。对六杆张拉整体机器人的抗冲击性能进行了研究与分析。提出了一种通过建立等效碰撞模型计算张拉整体结构冲击力的计算方法,分析了不同着陆点数目下机器人以不同姿态着陆时的冲击力幅值,同时对机器人以不同着陆点数目着陆过程进行了仿真,对比了不同着陆点数目下机器人的抗冲击性能,然后针对三点着陆方式进行了抗冲击性能优化。对六杆张拉整体机器人进行了详细的机构设计和电控系统设计,完成了机器人样机的装配与调试工作,然后对两种滚动步态进行了滚动运动试验,同时对比了同一滚动不同驱动策略下机器人运动性能的差异,验证了张拉整体机器人的滚动步态的可行性,同时证明了理论研究的正确性。