随着足式机器人多年的快速发展,足式载运平台在多种领域得到了广泛的应用。相比于轮式和履带式等传统移动方式,足式机器人在山地环境、物流运输、教育娱乐和星球探测等场景发挥的作用与日俱增。与此同时,闭链多足机器人与串联多足机器人相比具有少驱动数目、高运转频率和突出的负载能力等特性,但因为其足端轨迹的单一、地形适应性差,限制了闭链多足机器人的多场景应用。因此,以研制适用于多场景多轨迹的足式机构为目标,优化突出其不同轨迹模式的功能区分性,并以此为基础构造具有双移动模式的多足机器人具有很好的研究意义。面对闭链机构步态轨迹模式单一的问题,提出基于现有闭链构型的变拓扑机构设计流程。结合机构仿生学的研究思路和相关应用场景,按照设计流程完成了可实现两种轨迹运动模式的闭链变拓扑腿机构方案,并基于灵敏度分析完成了方案选择。进一步通过尺度综合,以四杆轨迹模式高越障性和六杆轨迹模式高机动性为目标完成了变拓扑构型轨迹优化从而确定机构尺寸参数。基于变拓扑双模式构型构造了多足机器人,实现双足模块化,使整机具有模块化的优点,以此满足多足机器人差异化的场景使用需求。通过矩阵表达拓扑变化,运用矢量环路法进行运动学分析绘制足端轨迹,应用动力学仿真对双轨迹模式的运动特性、动力特性、机动特性进行对比分析从而得出性能特点。理论上完成了从单腿拓扑构型、双足模块到整机布置方案的设计,进一步完成整机模型的总体设计,配置形式以及驱动、传动和控制系统的设计。实践层面完成了样机工程设计制作,包括机械结构的设计与优化,关键零部件的强度校核,零件的加工装配等。在完成了闭链变拓扑双模式多足机器人样机加工装配的基础上,针对双模式理论目标开展了台架试验,验证了本文变拓扑机构设计理论的正确性和样机设计的可行性。本文的创新之处在于完成变拓扑构型的设计,以及基于双轨迹模式实现两种行走模式的运行和切换（四杆模式和六杆模式）。其中,四杆轨迹模式具有高抬腿的轨迹特点从而使多足机器人在山地、台阶、壕沟等非结构化路面下具有良好的地形适应性。六杆轨迹模式具有足端轨迹平直,波动性小,跨步距长的轨迹特点从而使多足机器人在平坦草地,水泥稳定碎石路面等结构化路面下具有较好的行走性能,实现了提升足式运载速度效率,机动性等实际应用需求。