仿生跳跃机器人具有灵活性高,能适应各种复杂地形等优点,在星际探险、考古探测、交通运输及军事领域中具有广泛的应用前景。青蛙跳跃具有爆发力强的特点,能轻松越过障碍物,本文以青蛙为对象,进行仿青蛙跳跃机器人机械系统运动学的研究。首先,建立了仿青蛙跳跃机器人机构模型,然后,基于矢量法和D-H矩阵法建立了运动学方程,完成了该机器人正、逆运动学的解析解求解,并进行了数字实例验证,获得了机器人跳跃周期各阶段中各关节角度变化与跳跃位姿变化的关系,为仿青蛙跳跃机器人的位姿调整、动力学研究、轨迹规划及实时控制提供理论基础。论文主要研究内容和成果如下：(1)针对青蛙的生物外形及跳跃规律,分析青蛙跳跃过程中的运动特点,提出了一种仿青蛙跳跃机器人机构模型。机构模型前肢执行机构采用二杆串联机构,后肢动力执行机构则采用四连杆弹簧机构。通过对后肢动力执行机构的受力分析,验证了后肢动力执行机构具有与青蛙跳跃时的相似力学规律。(2)对仿青蛙跳跃机器人机构模型在姿态调整阶段、起跳阶段以及腾空阶段三个跳跃阶段进行正运动学和逆运动学分析。基于矢量法和D-H矩阵法建立了仿青蛙跳跃机器人各跳跃阶段的运动学方程,获得了运动学正、逆解的解析解。通过数字实例计算,验证了理论分析结果与前人实验测量结果基本一致,从而证明了机构模型的可行性和运动学方法的正确性。(3)根据运动学的理论分析结果,基于Pro/E三维建模软件,完成了仿青蛙跳跃机器人机械系统三维模型的建立,结合ADAMS软件进行了运动仿真,获得仿青蛙跳跃机器人在一个跳跃周期中位置变化曲线,其变化规律与前人实验测量的位置曲线变化规律基本一致,但机器人机构模型更加的简洁。