本文的研究内容主要是围绕海军装备技术研究所“检修机器人关键技术研究”展开。针对核潜艇内环境中台阶、管道和沟壑障碍并存的复杂地形，研制一种对核潜艇内环境具有适应能力的履带式移动机器人。主要围绕摆臂可伸缩式履带机器人的结构设计与分析方法展开研究。具体内容为:　　为解决常规检修机器人结构复杂、障碍环境适应能力差的问题，本文从履带式移动机器人一般的构型推演规律出发，综合考虑各构型的复杂度、运动能力、重心自调节能力以及稳定性，提出一种摆臂可伸缩式履带机器人。为保证该构型机器人的履带能连续张紧，将椭圆定理应用于构型设计，并完成该构型机器人攀爬台阶、翻越管道和跨越沟壑的越障运动机理研究，初步验证了构型的有效性。　　针对核潜艇内环境障碍差异化的特点，提出一种基于多目标优化的机器人结构参数设计方法，得到了适应该环境的结构参数最优的机器人。建立机器人的结构参数和环境障碍之间的函数关系，根据核潜艇内环境障碍特点，将多目标优化问题转化为目标规划(Goal Programming)问题。利用遗传算法求解模型得到该目标规划问题的最优解，进而得到最优结构参数以指导最终的结构设计。　　为研究在复杂环境下机器人的综合运动性能，对机器人越障过程进行了动力学分析。针对环境中不同障碍，分别建立了动力学模型，得到了机器人综合运动性能的理论值。构建机器人动力学仿真平台，根据理论计算得到的障碍值，对机器人的越障过程进行了动力学仿真试验，验证了机器人运动性能理论分析的准确性，同时也说明了机器人结构参数的合理性。　　在机器人构型设计、结构参数优化和运动性能动力学分析基础上，独立完成了该机器人的详细的机构设计，并采用有限元方法对机器人摆臂的强度和刚度进行了优化设计。最后进行了样机攀爬台阶、翻越管道和跨越沟壑试验，验证了摆臂可伸缩式履带机器人的环境适应性，并证明了本文提出的履带机器人结构设计与分析方法的可行性。