侦察机器人无论是在军用的战场侦察、反恐防爆，民用的矿难侦察、工业事故危险探测等领域都有广泛的应用。在当前人本社会的大背景下，以侦察机器人取代人执行高危、高难的侦察作业越来越成为一种趋势。随之而来地，对侦察机器人提出了越来越严格的实用化和适应性要求。　　针对地下巷道这类屏蔽且有障碍的特殊应用场合，侦察机器人面临着越障和通讯两大难题，严重影响其效能的发挥，多年来一直是国内外的研究热点。而精密元件、新型电子器件及通讯、控制方式的发展，使侦察机器人面临着新的发展机遇。因此本文以侦察机器人为研究对象，重点探索其面向地下巷道环境的新型越障和通讯技术。　　首先以构建新型侦察机器人为目标，提出了轮跳复合运动的越障方式；并从机器人配置差异化和跳跃效率优化的角度出发，分别研制了弹簧储能原理和气动原理两种类型的跳跃机器人；设计了五杆跳跃机构，并基于该机构非线性特性提出了机器人整体非线性弹簧—单质量模型，通过动力学分析得出模型在各阶段质心的运动规律，随后进行了跳跃高度影响因素分析，并将所得结果用于机器人的参数设计、仿真验证和控制；为克服弹簧储能机构不足，综合考虑尺寸、重量、效率、成本等因素，采用新型压缩气源、微型减压阀等元件，设计和实现了一种轻量化、高效且高度可调控的跳跃机构，建立气动跳跃机构模型并针对该气动模型进行理论分析，得出模型中各耦合参量对跳跃高度的影响规律，提出了调节电磁阀开通时间实现的跳跃高度控制新方法。　　大范围且传播条件受限空间内的通讯技术是侦察机器人信息感知及系统控制的基础。在分析侦察机器人通讯具体需求的基础上，提出了由机器人做节点组建的移动多跳自组织网络，有机结合自组织网络的信息传递功能和无线传感器网络的信息获取功能，以较小的规模、较低的硬件条件实现主动传感与协作通讯。首先建立了基于无线传感器网络原理的机器人自组网网络模型，构建合理的多侦察机器人系统体系结构；详细剖析了机器人自组网的关键实现技术；设计了基于ZigBee芯片CC2430的自组网硬件平台；并分析了自组网对机器人性能的要求、自组网与机器人的接口问题；为网络协议的设计和侦察机器人系统的建立提供依据。　　机器人的机动性对自组织网络的拓扑控制提出了挑战，同时也为自动路由维护提供了可能。在分析ZigBee路由协议的基本原理及实现流程的基础上，开发了基于ZigBee技术标准的机器人自组网基本路由功能；提出了基于机器人节点间链路质量的功率优化节能路由建立策略，并进行了相应的算法设计与实现；建立了由机器人运动触发的路由被动维护机制，避免了由拓扑变化造成的频繁路由维护能耗，同时为机器人主动路由修复提供了控制手段；最后，基于NS-2网络模拟软件进行自组网体系结构的仿真，对网络性能、路由建立和路由维护算法进行了验证，为ZigBee协议的改写提供了仿真保障。　　最后，针对地下巷道侦察的具体应用环境，建立自组织网络与移动机器人相结合的联合仿真系统，并通过仿真验证控制体系结构的合理性，优化通讯策略；然后构建了地下巷道侦察机器人系统，以研制的两类微小型跳跃机器人为平台搭建实验系统，分别进行了机器人的移动性能实验和机器人自组网地下巷道侦察实验。结果表明轮跳结合的微小型机器人提高了侦察机器人的活动范围和生存能力；以这两类跳跃机器人为移动载体，结合机器人自组网硬件和路由建立、维护策略的机器人自组织网络能够实现地下巷道侦察的任务，从而证明侦察机器人系统设计的正确性。