随着时代发展,人类对于未知环境的探索的要求越来越高,对于机器人能在这些极端环境下工作的能力的要求也越来越高,首当其冲的就是机器人在复杂环境下移动能力的要求。当机器人在探索过程中遭遇高障碍物时,跳跃机器人相比于其他机器人存在巨大的优势。本文将仿生学与机器人学相结合,建立了采用柔性脚设计方案的仿生青蛙跳跃机器人模型,并对其进行了运动学和动力学的理论分析以及仿真模拟。本文在分析国内外关于青蛙原型和跳跃资料的基础上,运用仿生机构这一概念,通过对青蛙原型的研究,将青蛙脚部柔性这一特征应用于跳跃机器人上。建立了采用柔性曲梁模拟青蛙的柔性脚的仿生青蛙柔性跳跃机器人模型,以希望达到模仿青蛙跳跃特性,提高跳跃机器人的弹跳能力,降低关节扭矩,从而减少能量消耗的目的。分析了仿生青蛙跳跃机器人六连杆机构的整个跳跃运动过程。把机器人跳跃过程分为地面阶段、腾空阶段和着陆阶段。并分别针对三阶段建立了分析模型,进行正运动学以及逆运动学分析,得到机器人的质心的正解矩阵和逆解解析式;通过对机器人的速度雅可比矩阵的求解,能得到机器人各构件质心速度,为后续的动力学求解做铺垫。结合实例,采用Maple进行数值计算,验证了机器人正逆运动学理论分析的正确性。分析了考虑柔性脚的仿生青蛙跳跃机器人跳跃全过程的动力学模型。利用柔性曲梁模拟机器人的柔性脚,运用第二类拉格朗日方程对机器人进行三阶段的动力学分析,从而得到在已知机器人关节转角变化的情况下机器人各关节扭矩的大小。使用ADAMS建立仿生青蛙跳跃机器人的机构模型,并对其跳跃全过程进行仿真模拟。将ADAMS得到的仿真结果与运用Maple求得的理论分析结果进行对比,验证所建立的柔性脚的仿生青蛙跳跃机器人的运动学和动力学方程的准确性和可靠性。