目前的移动机器人研究,大多采用传统的电机驱动方式,功重比较低,所以近年来学者们在研究如何将智能材料驱动应用于各类驱动器上。形状记忆合金驱动器由于它自身的形状记忆效应,被广泛应用于各个工程领域。本文基于形状记忆合金设计了一款闭链翻滚机器人,该机器人相对于传统移动机器人而言,具有更好的越障能力,环境适用性更强。针对此研究课题,将本文的研究内容归纳如下:（1）闭链翻滚机器人的结构设计。对机器人整体进行结构设计,并且分析机器人的运动原理。以形状记忆合金丝为驱动元件,利用它的形状记忆效应带动机器人连杆旋转以完成机器人的翻滚运动。（2）闭链翻滚机器人运动学分析。建立机器人运动学模型,采用D-H参数法来描述机器人各个关节位置与转角的关系,从运动学正问题和运动学逆问题两个角度论述机器人运动学模型的准确性。利用Matlab-Robotic Toolbox软件对机器人进行运动轨迹规划,得出机器人各个关节在运动时的角度、加速度以及角加速度的变化规律。（3）闭链翻滚机器人的动力学分析。在运动学的基础上,建立牛顿-欧拉方程对机器人进行动力学分析。牛顿-欧拉方程求解的关键是确定机器人连杆的质量分布和各个连杆运动时的速度参数,所以本章从两个方面入手,一方面,利用牛顿-欧拉迭代动力学算法求解机器人运动时各关节的速度变化,另一方面通过Solid Works软件对机器人连杆进行质量分析。最后进行动力学求解,得出机器人运动时每个关节所需要的驱动力。（4）形状记忆合金力学分析。为了将形状记忆合金应用到机器人中,对SMA的力学性能进行分析。首先基于Brinson本构模型和热力学模型,探究SMA在高低温下的应力应变特性,然后搭建试验装置测量SMA丝的力学性能,验证模型的准确性,为将SMA丝应用到机器人结构中提供可靠数据。（5）制作闭链翻滚机器人样机并且进行驱动实验。应用3D打印技术制作机器人,采用SMA丝电阻自反馈的方式对机器人进行闭环控制,设定不同的控制策略对机器人进行驱动试验,并且对实验结果进行分析。