仿生跳跃机器人除了具有一般跳跃机器人可以跨越障碍,躲避危险等优点外,还具有运动灵活、地面适应能力强的特点,因此受到国内外各个研究机构的高度关注。而仿生跳跃机器人的研制在国际上尚处于起步阶段,国内也刚刚开始此类课题的研究。尤其在仿生跳跃机器人的弹跳模型、跳跃机理、样机设计等关键技术方面,国际上也尚处于研究的初期阶段。因此课题着重从蝗虫跳跃机理、弹跳模型和仿生机构方面进行研究。首先系统地分析了国内外仿生跳跃机器人及弹跳模型的研究现状,得出仿生机器人较多的实现了功能仿生,在运动机理仿生方面涉及不多,基于能量法的弹跳模型在弹跳高度计算方面不准确等缺点,提出了根据蝗虫运动机理与生物特征进行仿生设计和利用模态分析及冲量定理对跳跃高度进行计算。通过对蝗虫身体结构特点及跳跃运动机理的分析,建立了仿蝗虫弹跳机器人的杆件模型,对其进行运动学和动力学的分析,得到了具有蝗虫生物特性的腿部激励形式,为仿生机构设计和跳跃激励形式提供了理论基础。通过对基于能量法的双质量弹簧模型的分析,首次将双质量双弹簧模型应用于起跳阶段,应用模态分析法及冲量定理得出其跳跃高度与弹跳力的数学表达式,解决了能量法无法确定弹跳激励形式的缺点。并应用该模型对蝗虫腿部特殊激励形式与普通的激励形式进行了比较,验证了蝗虫腿部激励的优越性。最后在理论分析的基础上,设计出仿蝗虫弹跳机器人样机,在仿真软件ADAMS中进行了虚拟样机实验,得到了机器人在跳跃高度,地面摩擦方面的数据。并进行了机器人系统实验,验证了双质量双弹簧模型跳跃高度计算及仿蝗虫腿部结构设计的正确性。