随着移动机器人技术的不断发展与成熟,机器人的应用范围也越来越广泛,涉及到军事侦查、探测救援、星球探索等领域。在这些高危险的场合里要求机器人能够代替人类完成任务。常见的机器人的移动方式分为轮式、腿式及履带式,由于单种类型的移动方式的应用都有各自的优缺点,因此混合式机器人的研究逐渐成为了该领域的研究热点和趋势。本次研究的基于同相非同相及偏心非偏心混合式的小型机器人结合轮式和腿式机器人的优点能够在平地、草地、沙地等复杂地面上稳定的行走和越障,克服了该类机器人中行走与越障效率的不兼顾问题。同相和非同相是指机器人的行走步态,而偏心和非偏心是指行驶单元的结构。同相和偏心的技术是为了提高机器人的越障能力。该机器人基于同相非同相及偏心非偏心技术,采用四个普通的圆轮和负责攀爬越障的偏心式摆杆结构,在规整地形下以轮式结构高效率行走,在复杂地形下采用偏心式摆杆结构进行攀爬或翻滚,兼顾了行走效率和越障性能,并且机器人能够稳定的攀爬连续台阶。本文首先通过分析该机器人的选题背景及当今世界对轮腿混合式机器人的研究现状,创新性的提出一种新型的轮腿混合式机器人。其次,详细介绍了该混合式机器人的总体设计过程以及在平地和复杂地形下的步态规划,并对机器人攀爬台阶的运动原理进行详细分析。文章第三部分通过建立机器人运动学动力学模型,对机器人进行运动学和动力学分析计算,计算机器人能够越过障碍物的极限高度,以及爬坡角度。第四部分给出该机器人控制系统的设计思想,并依次对硬件部分和软件部分进行详细的描述。第五部分通过平地行走实验,对机器人模型和步态规划进行验证与分析,然后通过在复杂地形下的越障实验以及在攀爬连续台阶实验分析机器人的越障和攀爬性能,通过对机器人进行实验进一步改进和完善机器人性能。对所述机器人的设计过程进行总结,并对其以后的应用前景进行展望。通过本文的研究与分析,基于同相非同相及偏心非偏心技术的轮腿混合式机器人既能在平地上高效率行走,又能在复杂地形下稳定的越障和攀爬,具有极高的灵活性和越障能力,为以后的混合式机器人研究提供参考依据。