随着社会经济的快速发展和现代文明的进步,无论是在工作生活中,还是科研上,人们对移动机器人有着越来越多的要求和期待。近年来,移动机器人领域有了很大发展。许多工作已经可以,由机器人替代人类来实现,通过对国内外科研院所,和高校各种移动机器人现状的调查研究,发现目前传统的单一模式移动机器人,如腿式机器人、轮式机器人和履带式机器人在许多领域占据了大部分的市场份额。在结构化地形上轮式机器人具备快速移动能力,但在非结构化地形上机动性较差。与之相反,而腿式机器人在非结构化地形上具备良好的机动性,但在结构化地形上移动速度不足。由于传统模式机器人自身结构的局限性,其综合能力的提升存在很大难度,且难以适应多地形条件。相对而言,复合型机器人可同时具备多种机器人的结构优势,它们的整体性能得到了增强,环境适应性更强。为发挥轮式机器人移动速度快和腿式机器人机动性能强的优势,同时基于张拉整体结构具有自适应、自稳定、柔性的结构特点,提出一种新型张拉变径步行轮,可实现轮式和腿式之间相互切换。通过对两杆三索平面张拉整体结构中拉压构件的等效替换,提出了一种新型张拉整体结构。在此基础上,给出了张拉变径步行轮的基本单元结构、单元连接方法和最优轮毂数。为克服由于自由度多导致刚性差的缺点,给出了张拉变径步行轮自由度约束的方法和弹性构件等效集成方式,从而使得张拉变径步行轮可实现运动平稳,并且装配简单,以及可负载支撑。结合最小势能原理对张拉变径步行轮单元进行了运动学分析,以获得张拉变径步行轮的展收比和结构参数。通过实验,对张拉变径步行轮的各项功能的实现进行了验证。在外形设计方面,通过进行前期设计构想、头脑风暴后产生初步草图方案。之后对草图方案进行定稿,利用三维建模软件对张拉变径步行轮进行建模,然后对其进行模型渲染,样机搭建制作等一系列设计实践方式,以此来完成对张拉变径步行轮的外形设计。