深入研究各天体的地质特性及所处的空间环境,探索行星系统的形成和演化历史,寻求解决太阳系起源和生命起源的最基本问题,是人类深空探测的原始驱动力,星表移动机器人是代替人开展地外天体巡视探测工作的理想工具。纵观星表移动探测工具的发展历程,最初的星表移动探测工具以轮式星球车为主,然而随着我国深空探测计划的推进,月面机器人将成为未来月球探测移动系统的一种重要工具。研究一种自适应性强的,具有较高机动性能的月面机器人,对于月面移动探测任务具有重要的意义。本文综合了轮式机器人、腿式机器人以及模块化机器人的设计优点,提出一种模块化六支链轮腿式月面机器人的设计思路。针对模块化六支链轮腿式月面机器人的相关研究,本文开展了以下几部分研究工作。1通过对国内月面机器人、轮腿式机器人以及模块化机器人的研究现状的分析,提出设计一种模块化可重构六支链轮腿式月面机器人。以Pro/E作为设计建模工具,建立了模块化六支链轮腿式月面机器人的三维模型。根据模块化设计思想,将六支链轮腿式月面机器人进行模块化设计,得到模块化六支链轮腿式月面机器人的各种功能模块。创新性的设计出一种能够实现机电连接的无性对接机构,使得模块化六支链轮腿式机器人具备可重构的功能。2在模块化可重构六支链轮腿式月面机器人构型组合方面,以图论相关理论及方法,提出对模块化六支链轮腿式月面机器人进行构型分析,通过对机器人的构型进行分析,得到不同构型的机器人对应的构型矩阵。进一步的,通过这种方法建立标准化的模块构型库,结合对应的构型矩阵,即可快速得到模块化机器人各模块的种类、数量以及连接关系,方便快速的搭建所需要的机器人。3本文对模块化可重构轮腿式月面机器人进行了参数化建模与分析,通过ADAMS的参数化功能,以斜坡作为典型工况,开展六支链轮腿式月面机器人参数化分析的工作,根据具体的工况,提出参数化的分析对象及优化目标,通过ADAMS参数化求解,得到设计范围内的最优解,为模块化机器人的尺度选择提供理论基础。4根据机器人运动学理论,对模块化可重构六支链轮腿式月面机器人的运动学进行分析及步态仿真。以一种设定的运动学姿态作为仿真对象,通过Matlab求得机器人逆运动学解,将所得解代入到ADAMS中仿真,验证了机器人坐标系建立以及运动学方程求解的正确性。在运动学分析的基础上以正六边形构型的轮腿式机器人作为研究对象,分析其轮式及足式转弯运动特性,并在ADAMS中实验仿真,验证了轮式转弯及足式转弯理论分析的正确性。在足式直线行走步态方面,以直线型六支链及正六边形六支链两种构型作为典型构型,分别对这两种构型的六支链轮腿式月面机器人的足式直线步态进行分析与仿真,得到对应的步态特性。通过对比分析构型及步态特性之间的对应关系,结合具体工作环境,可为六支链轮腿式月面机器人的构型选择提供参考。本文深入分析了模块化可重构六支链轮腿式月面机器人轮式转弯、足式转弯、足式直线运动的运动学特性,完成了两种典型构型的机器人直线步态规划策略研究,明确了平面及斜坡工况下机器人的运动行为。通过本文的研究,拓展了月面机器人的设计方法,所得到的结果可为月面机器人的设计提供借鉴。