移动机器人作为帮助人类拓展认知范围的一类重要辅助工具,在人们的生产生活中占有越来越重要的地位。多面体机器人是一种由空间多环闭链连杆机构构成的多面体形态机构。针对地面移动机器人运动的高地形适应性需求,本论文对四面体移动机构面对台阶障碍的越障过程进行了分析,提出两种越障步态,并对其展开理论分析与样机实验。首先,对四面体移动机构支链进行构型设计,根据构型设计对其进行自由度分析,并提出基于对称驱动的滚动步态规划。针对其平地运动提出一种碰撞滚动步态,并对机构滚动步态的完整过程进行运动学分析。基于四面体移动机构的多边形支撑区域对其移动轨迹进行三角形网格划分,并在台阶障碍进行投影畸变,由此规划出该机构针对台阶障碍的分步式越障过程,通过构造凹多面体包附目标障碍提升攀爬高度。根据机构运动步态的对称特点,利用等效平面机构法建立各步运动模型并分析其越障参数。针对四面体移动机构的越障过程提出两种越障步态。其中,高质心攀爬步态能够通过三自由度同步变形提高质心高度,提升机构的攀爬能力;包附式攀爬步态通过构造凹多面体对台阶障碍形成包附,从而提升其攀附能力。针对越障步态的各个阶段分别建立临界状态运动学模型,通过齐次变换矩阵得到机构质心坐标关于障碍高度和障碍距离的表达式,根据数值算法得到最大越障高度随驱动角和障碍距离的变化曲线,执行运动至不同障碍阶段以应对不同高度障碍的台阶。通过Adams软件对虚拟样机进行动力学仿真,验证越障分析过程合理性。最后,根据分析结果设计并制作一台原理样机,对样机进行模块划分和设计,其中对U副模块进行柔性铰链设计,以满足机构欠驱动需求。对机构的各个移动步态进行可行性验证,得到符合理论分析的实验结果。本论文对四面体移动机构面对台阶障碍的越障过程进行了运动规划与步态设计,并对其越障步态的各个阶段进行了理论模型建立与分析、仿真模型搭建与分析与原理样机设计与实验,验证了四面体移动机构分步式越障步态的可行性与分析方法的合理性,为四面体移动机构的越障能力提供了新的研究思想和分析方向,为空间多环闭链连杆移动机构的运动能力扩展提供了新的研究思路和应用前景。