机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，自60年代初问世以来，经历40多年的发展已取得长足的进步。工业机器人在经历了诞生——成长——成熟期后，已成为制造业中不可少的核心装备。特种机器人作为机器人家族的后起之秀，由于其用途广泛而大有后来居上之势，仿人形机器人、农业机器人、服务机器人、水下机器人、医疗机器人、军用机器人、娱乐机器人等各种用途的特种机器人纷纷面世，而且正以飞快的速度向实用化迈进。排险机器人属于特种机器人的一种，主要用于排爆和反恐。 排险机器人能代替人不能去或不适宜去的地方进行危险作业，主要应用于公安、武警和部队等部门，打击恐怖分子、消灭恐怖主义、根除恐怖组织，进而保护人民生命和财产安全，也是国际反恐斗争的需要。因此在国民经济中有着重要作用和重大战略意义。 本文研究了国内外军用机器人的发展现状及发展趋势，对机器人的技术要求及指标、工作过程及参数进行了分析，通过研究平面机构综合理论和工业机器人机构理论，分析轮、腿、履带典型移动机构的应用特点，将平面机构综合和工业机器人中的概念外延到移动机构上，并将机构组合的方法应用到移动机构综合上，提出了复合移动机构的综合方法和复合移动机构的运动条件。 依据复合移动机构综合方法，针对特定任务要求的非结构环境，设计了基于复合机构的前后摆臂式履带结合轮式非结构环境排险机器人，并对排险机器人的机械结构和运动特性作了介绍。根据机器人设计要求选择了合适的电机，同时设计了双刚轮谐波减速器的新结构，推导出新型双刚轮谐波减速器减速比计算公式，此结构中一个刚轮固定，一个刚轮输出，实现了更大的减速比。 根据非结构环境的特点，采用运动平面变换的方法，建立了排险机器人的正向和反向运动学模型，并讨论了建模误差。通过分析排险机器人在典型地形下的运动过程，建立了复合移动机构的尺度与性能之间的联系，对于移动机构的具体设计提供了依据。 最后在构建的室内非结构环境和自然非结构环境下对排险机器人进行了实验研究，以验证排险机器人的性能并对实验过程中的一些现象进行研究并做出解释。 本研究能应用于公安、武警、部队等部门，为军用机器人科研和生产提供了先进的技术支持，具有很高的实用价值和学术价值。