本实用新型提供一种变形轮装置，包括支撑架组件和变形机构组件，所述变形机构组件包括变形动力模块，其设置在所述支撑架组件的一侧；所述变形动力模块包括第一固定板、第一致动器、螺旋传动装置和第一滑动板；所述第一固定板与所述支撑架组件连接；所述第一致动器设置在所述第一固定板上，并通过所述螺旋传动装置致使所述第一滑动板移动；所述第一滑动板与所述支撑架组件连接。本实用新型提供的变形轮装置，可在轮式运动模式和履带式运动模式之间进行快速切换，体积小，结构简单，变形所得机构的构形保持性好。本实用新型还提供一种轮履腿行走装置及轮履腿机器人，将轮式、履带式、腿式三种运动模式的优势集于一身，载荷能力强、运动速度快、越障水平高。