仿生跳跃机器人在越障和运动的敏捷性上具有突出优势,但由于可控时间短,腾空阶段具有不确定性,跳跃的稳定性对于其运动性能至关重要。姿态稳定性影响机器人能否安全着陆和连续运动,轨迹稳定决定能否到达预设的地点。本文以仿青蛙跳跃机器人为研究对象,对后足起跳、前足着地的间歇式跳跃机器人进行稳定性的研究。机器人的跳跃稳定需要可靠的机械和控制系统的支持,并具有感知自身姿态和外部环境的能力。本文通过分析已有机器人样机在结构和性能上的不足,对起跳机构和驱动系统提出改进方案,建立多传感器平台以提高机器感知姿态的能力。结合青蛙跳跃过程的特点,针对跳跃机器人的轨迹和姿态的获取方法进行研究,利用加速度和角速度数据,求取机器人各阶段运动姿态,提出起跳速度和机器人运动轨迹的获取方法,对机器人四肢末端相对于质心位置进行求解以进行碰撞预测。现阶段仿生机器人的稳定性研究方法,多从几何结构出发,辅以能量和力的分析,进而提出稳定判据。本文通过对实际青蛙跳跃模型的观察,归纳影响跳跃稳定性的因素,分析造成跳跃失败的原因。从起跳过程角度和摩擦力的影响,腾空阶段收腿的作用和落地后震荡情况等因素分析机器人的稳定性。运用零力矩点法和能量稳定边界法提出了稳定着陆的判据,并对机器人跳跃的稳定性过程进行综合探讨。设计基于多传感器的机器人控制系统,构建无线通信指令集,编写上位机人机交互程序和DSP机器人控制程序,建立实验平台。对不同情况下机器人的跳跃进行实验,研究起跳角、地面摩擦等参数对稳定跳跃的影响,验证稳定性判别条件。