基于运动功能仿生学，设计了一种新型的三自由度耦合并联机器人腿，并将其应用于足部全方位机器人，对整个机器人的性能进行了研究和分析。首先，建立运动学模型，用几何方法分析运动学正解和逆解，并利用逆解搜索法软件求出可达工作空间。然后，利用虚功原理计算了驱动关节静力矩，规划了四足机器人的全方位步态和足端轨迹。最后，完成了虚拟样机仿真分析，制作了原理样机，并对样机进行了步态实验。结果表明，该机构具有良好的稳定性和加速度连续性，其足端具有2r1t三自由度的运动特性，实现了全方位运动，能有效解决空间有限条件下无法完成转向的问题。