● 摘要
机器人在复杂地形执行任务的需求背景下，拥有弹跳能力的机器人可以够瞬间越过数倍甚至数十倍于自身尺寸的障碍物，与原有的轮式、履带式、足式运动方式结合可大大提高机器人越障，在未来对月球等微重力星球进行探索时具有高效节能等优势。在侦察、勘探、月球探索等领域具有潜在应用价值。本文针对关节型液压驱动的弹跳机器人进行了弹跳理论研究、控制方法设计及仿真分析。
首先利用质量弹簧模型对弹跳运动机理进行了分析，揭示弹跳运动的本质。并研制变刚度弹簧质量机构，进行控制方法的简单设计，控制该机构实现任意高度的弹跳运动。将上述模型的研究成果应用在两关节弹跳机器人，实现机器人的弹跳高度可控。
同时本文提出了弹跳机器人除高度外的另一重要性能参数：地面支持力。通过延长起跳时间，将支持力冲量在时间上均匀分布，以达到减小弹跳所需最大支持力，降低对地面硬度的要求。
本文还试图通过运动规划和选择适当的控制降低对液压系统的要求。为弹跳的实现提供最优解决方案。
通过在Adams创建动力学仿真模型，Matlab实现控制算法，两者联合进行仿真试验，得到最优的控制策略。