目前移动机器人在小型化、轻量化、强越障、高适应性等方面仍有不足,难以面对实际的复杂非结构化地形环境。因此,对地形适应性强的小型越障机器人的研究具有广阔前景。本论文结合移动机器人前沿发展趋势和实际工作需求,设计了一种被动变形式的轮腿越障机器人,为解决当前移动机器人在复杂地形中作业存在的问题提供了新的思路。论文具体研究内容包括:（1）提出一种基于销槽机构的变形轮结构,在无额外驱动的情况下,仅靠摩擦力和自身重力就可自动切换轮腿模式实现自适应越障,增强了地形适应性。采用力学和几何约束方法优化变形轮的设计参数,减小触发力矩提高变形成功率的同时增大变径比,在结构层面提升了越障性能。（2）设计了双轮同轴的对称式整机结构方案,简化机构和控制,满足机器人小型轻量、机动灵活的需求。对机器人运动过程进行受力和运动学分析,得出被动变形的必要条件和周期运动规律,为自适应变形提供了理论基础。（3）采用力学和稳定锥模型分析机器人在斜坡地形不同位姿运动时的临界倾翻斜坡角度,综合得出最大稳定爬坡角度。建立机器人越障动力学模型,分析优化影响越障稳定性参数,提高了越障稳定性。（4）综合使用Solid works和ADAMS软件建立越障机器人仿真模型,针对机器人越障过程进行仿真分析,验证机器人结构设计与优化、运动学分析、稳定性研究等理论分析的正确性。（5）选取合适参数的电机和控制器等部件,并利用3D打印技术制作机械零件组装样机,通过运动稳定性实验和越障实验测试了机器人的爬坡稳定性和越障性能,进一步证明了整体设计方案的可行性与合理性。本论文的研究对象为一种变形轮腿式越障机器人,在对变形轮结构参数优化、越障运动学和动力学分析以及稳定性研究的基础上,完成了虚拟样机的运动仿真和实物样机的实验验证,为实现相关越障机器人在复杂环境中的实际应用积累了整机设计、优化分析和实验测试的经验。