与传统的固定式飞行器相比,变体飞行器能够根据飞行环境和任务的不同具有实时调整自身形态的功能,使其飞行性能趋向最优。目前,欧美国家在变体飞行器方面的研究较为深入,国内在该领域的研究尚处于起步阶段。从目前的研究成果可以看出,针对变体飞行器的研究,目前大多数集中于对机翼的变形研究,实现方法基本采用智能材料结合传统的机械结构,此类方法虽能实现变形,但总体来看,由于智能材料对环境较为敏感,而传统机械的结构的又较为复繁,性价比提升不太明显。因此,设计提出其他的变形结构作为飞行器的基本骨架具有十分重要的意义。本文从多个三角板的串联结构得到启发,在此基础上利用四面体桁架单元代替三角板,同时在线性桁架结构的适当位置安装位移驱动器,能够使该机构实现弯曲和扭转变形;与此同时,设计提出了一种将四面体桁架单元有效连接的球形接头,并分析了其几何参数与运动范围的关系;同时结合线性桁架的受力情况,优化了单个四面体单元的尺寸参数。基于四面体线性桁架具有弯曲和扭转变形的能力,将其作为飞行器机翼本体骨架结构,该机翼结构具有刚度高稳定性强的特点;通过D-H坐标变换的方法分析了机翼的位姿变化情况;基于运动影响系数的方法,分析了桁架机翼的运动学参数。建立了四面体线性桁架机翼结构等效的动力学模型,基于有限元的方法得到了其约束条件下的固有频率和振型;初步分析了其单元以及整体桁架的刚度影响因素;优化了四面体桁架结构的尺寸参数,设计了基于四面体桁架结构的变形翼样机,并进行了运动试验,实现了预期的形变。进一步提出了几种基于四面体桁架单元的平面变形结构,该平面变形结构可作为飞行器机身骨架,将来可用作飞行器机身通体变形设计;从机构自由度的角度简要分析了其运动性能,得到了一种较优的结构,该结构能够实现弯曲和鼓包变形;并通过运动影响系数的方法,分析了其基本单元的运动特性,为后续变形机身的设计提供理论参考。