随着机器人技术的发展,机器人的应用领域不断延伸,以侦察勘探、实战进攻等场景为代表的应用对机器人运动性能提出了更高的要求,如大驱动力、短时间爆发式提速等。为满足上述应用的需求,本文提出了一种以固体燃料为动力源的重复-循环式脉冲动力机,将固体燃料燃烧产生的巨大能量转化为脉冲动力机活塞推杆的动能,推动机器人运动,进而从动力源角度突破机器人传统驱动方式的限制,满足对短时间、高速度、高爆发的需求。目前脉冲动力机在机器人领域中很少有应用及研究,故可认为该技术方案是一种全新的探索性技术研究。为满足机器人的动力需求,提出了脉冲动力机的总体设计方案,设计了脉冲动力机的机械结构并进行静力学分析。以黑火药作为动力源,设计了火药存储机构和点火机构,针对燃气高温、高压的特点设计了动力机的密封机构;在此基础上设计了脉冲动力驱动机构,选择活塞推杆作为动力机的驱动元件,并对弹簧做优化设计,在满足强度刚度的前提下,质量最小。将火药燃烧产生的强大能量转化为活塞推杆的机械能,再利用弹簧的弹性形变使活塞推杆复位,实现活塞推杆的高速往复运动,从而达到动力机重复-循环的工作要求。研究了重复-循环式脉冲动力机的动力学特性。主要在活塞推杆的正向运动阶段建立动力学模型,基于四阶龙格-库塔法对模型求解;研究了活塞推杆速度-时间、速度-位移、输出力-时间、输出力-位移在内的火药燃烧输出特性;研究了火药量、火药力等参数对动力机最大速度、最大输出力指标的影响;基于Adams对活塞推杆的运动过程进行动力学仿真分析。在完成重复-循环式脉冲动力机控制系统的方案设计、硬件设计和软件设计的基础上,进行了点火实验,并利用Labview验证了对动力机点火次序控制方案的可行性。