单兵携行装置是指单兵用于携带武器装备、生活用品的一切用具。为了解决炮弹最后一公里的运载问题,设计了一款多功能携行装置。为研究自行设计的携行装置的性能,本论文对携行装置控制系统进行设计,构建携行装置以及随机路面的动力学模型以及有限元模型,从携行装置的振动特性分析、人体腰部受力分析以及结构刚强度等方面进行可行性验证。对一种单兵携行装置进行了总体方案设计,考虑人机工程学的设计理念,设计的携行装置与人应具有较高的协调性。根据性能指标选取四轮行走机构,根据我国成年男性主要身体参数对整个携行装置的尺寸进行设计。并针对携行装置的承重装置、牵引机构以及动力装置进行设计和选型,利用三维软件对其车轮、减振机构、承重板、车架以及牵引机构等主要零部件进行建模,最后计算了弹簧的直径和有效圈数。对携行装置的控制系统进行设计。搭建车体系统的物理平台,对硬件模块进行配置搭建,设计驱动控制并在Simulink控制平台中利用经典PID控制算法,进行建模仿真试验,根据人机工程学的核心思想,确保携行装置在跟随人前进时人的舒适度良好。利用多体系统动力学研究了携行装置的减振特性和舒适性。借助Recur Dyn构建三维随机路面和携行装置的动力学模型,在Simulink软件中搭建控制平台,实时控制装置的两个后轮驱动,实现人-车-路面耦合。在不同路面、车速以及载重下对携行装置的振动以及腰部受力进行分析。结果表明:携行装置有较好的减振功能,人与携行装置运动时有较好的舒适度。研究了携行装置的结构刚强度及模态特性。利用ANSYS构建携行具结构的有限元模型,计算分析了携行装置的应力分布规律和动态特性,在运动过程中对携行装置进行模态分析以及谐响应分析。分析结果表明,携行装置结构设计合理,受载时应力分布均衡,没有有害的低频模态,在C级路面载荷谱的激励下,结构仍有相当的安全裕度,与此同时结构具有相对较高的疲劳寿命。通过模态实验初步验证了振动分析模型的正确性。