弹跳机器人可以越过尺寸远大于自身尺寸的障碍物,具有较强未知地形适应能力,在考古探测、抢险救灾、军事侦察等领域具有广泛的应用前景。将轮式运动与弹跳运动相结合,弹跳机器人可以根据地形需要选择合适的运动方式,提高能源利用率,扩大机器人活动范围。因此轮式移动弹跳机器人具有十分重要的研究价值。根据现有两种类型弹跳机构性能的比较,确定了弹跳机构的能源类型。在对内能驱动型弹跳机构原理进行分析的基础上,运用三维参数化建模软件Pro/E完成了间歇式单动内燃机弹跳机构的结构设计,并制造出物理样机。根据弹跳机构的要求确定丙烷和笑气(N2O)为燃料,对混合燃料气体的爆炸极限、爆温、爆压等进行了分析计算,为间歇式单动内燃机弹跳机构的分析与试验提供依据。运用有限元分析软件ANSYS高级分析技术APDL开发了专用的分析程序,对间歇式单动内燃机锁紧机构锁紧力与活塞位移关系及活塞在高压下的结构应力应变进行了有限元仿真分析,为弹跳机构的设计提供依据。以间歇式单动内燃机作为弹跳机构,对复合了轮式移动运动方式的弹跳机器人的原理和结构进行了设计,制造出了轮式移动弹跳机器人物理样机。对间歇式单动内燃机弹跳机构和轮式移动弹跳机器人进行了试验验证。对间歇式单动内燃机弹跳机构的气密性、柱塞复位、锁紧机构最大锁紧力、热火头点火冷启动等进行了试验研究。在此基础上,进行了机器人轮式移动试验与弹跳越障试验。试验结果表明:机器人具有弹跳与轮式运动两种运动方式,弹跳运动可靠,弹跳高度可达1.5m,弹跳距离达1.5m。