六足机器人由于其稳定性好，承载大，移动灵活，可以在复杂、特殊以及非结构化环境中使用，一直是机器人领域的研究热点。从上世纪70年代至今，在国际上有很多学者设计出了不同的六足机器人。这些机器人大多使用简单的串联机构，而鲜见有人采用并联机构来设计步行机器人。本文介绍了一种采用Parallel-Parallel（PP）结构的新型六足机器人，它的特点在于每条腿均采用了三支链并联机构的设计，从而大大提高了单腿的承载、刚度和精度。此外当机器人机身进行相关作业时，它的六条腿均要着地，从而机身、六条腿和地面之间也可以被看成是一个更大的并联系统。故而可以称该机器人为PP结构的六足机器人。本文针对该六足机器人从机构设计、性能分析、控制方法和容错性能等四个方面做研究，同时也对机器人真实样机做了大量的实验。本文具体内容如下：1.使用F集理论对机器人的单腿机构进行设计，经过数综合确定了机器人单腿机构的支链数、驱动数、关节数等，之后根据型综合对机器人单腿每条支链进行构型，最终得到机器人单腿的机构拓扑。2.发现了机器人机构拓扑轴线对其运动学模型复杂度的影响，证明了机构拓扑轴线在某些特定的轴线方向上可以使得单腿机构存在显式正解，而在其他轴线方向处，机构正解模型无法显式求解，只能采用数值计算的方法来求得，导致无法实时监测机构的末端位置。3.建立了六足机器人的运动学与力学模型，为机器人性能和控制方法研究奠定了基础。4.将并联机构的评价指标应用在步行机器人的性能研究之中。针对机器人腿末端的支撑方向和移动方向分别研究其承载能力和速度能力。并着重分析了机器人在支撑平面和移动平面内的性能。5.设计了机器人控制软件和硬件系统，并在此基础上研究了机器人的控制策略，同时制定出了机器人在工作过程中的步态库，并对机器人的人机交互模式进行研究和设计。6.提出了机器人在完成追踪目标任务时的控制策略和方法，并提出了三种不同的跟踪策略。之后可以建立评价每种控制策略的指标，并对每种策略进行评价和优化，最终选出最佳策略和参数。7.提出了机器人电机故障的两种类型，即锁死故障和不可控故障。根据这两种故障类型，对机器人单腿故障类型和整机故障类型进行综合，得到机器人所有可能碰到的故障类型集合。此后给出了机器人容错的判据，根据此判据，可以判断出哪些故障类型机器人可以容忍，哪些无法容忍，哪些需要根据故障发生的位置进行判断。8.对六足机器人进行了仿真与实验研究。虚拟仿真和样机实验主要包含4个部分，1）正常步态的仿真和实验；2）重载状态下机器人的行走与操作功能实验；3）机器人越障实验；4）机器人双手操作实验。本文的研究成果对六足机器人的设计、控制及容错具有明显的理论和应用意义。