目前我国正在开展钴结壳采集模型机关键技术及装备的研究，而钴结壳采集机是开采系统中最复杂、最关键的设备，技术难度大，它的研究在我国尚属空白。作为采集机的关键技术之一的作业车，它将携带采掘头、分选装置、动力站和电子仓行走于地形十分复杂和恶劣钴结壳的富集区域。作业车必须具备优良的可行驶性，机动性，牵引性，稳定性和可靠性，良好的附着性能和爬坡、越障、避障能力。另外，采矿头对钴结壳采集机作业稳定性影响很大，对其研究有较大意义。本文在对国内外全地行车、雪地车以及越野车的结构和行驶性能研究分析的基础上，根据深海海山特殊的作业环境，提出了一种具有良好通过性能的铰接式履带作业车，包括铰接式履带车和采矿头，并进行了方案设计，包括前后车体设计，联接装置设计和采矿头设计。本文应用了虚拟样机技术对钴结壳采矿铰接式履带作业车进行了设计研究，并基于多刚体理论，以ADAMS／View、ADAMS／ATV动力学仿真软件为平台建立了铰接式履带作业车的虚拟样机和符合基岩的物理力学特性和地形参数的平地、障碍、沟壑、斜坡以及组合地形等虚拟地形。在ADAMS下建立采矿头的虚拟样机并进行仿真，通过实验数据与仿真结果的对比验证了仿真的可行性。并对铰接式履带作业车在几种复杂地形上的行驶性能和平地转向性能以及采矿头平地采矿时对铰接式履带作业车稳定性影响进行仿真研究。对各工况相关运动学、动力学参数进行了分析，对其作业性能作出了评价与预测。仿真结果表明，本文提出的钴结壳采矿铰接式履带作业车能够满足合同要求，即平地采矿时铰接式履带作业车能够平稳工作，在转向液压缸的作用下可以顺利转向，可以跨越0.4m高障碍，1.2m宽沟，20度斜坡等复杂地形，具备良好的通过性和行驶性能。