以跳跃运动为主的仿生机器人能够拥有出色的非结构化地形适应能力、自主运动能力以及强大的越障能力和危险回避能力,因此仿生机器人的研究是未来发展的主流趋势。仿生机器人是基于仿生原理并结合了仿生对象的身体结构和运动机理而设计的。本文以跳跃性能优秀的蚱蜢为仿生研究对象,将蚱蜢的运动机理和身体结构与机器人的应用研究通过仿生学原理相结合,仿生设计一款具有高爆发和出色跳跃性能的仿蚱蜢跳跃机器人,并对其跳跃性能和运动稳定性进行研究分析,为制作仿蚱蜢跳跃机器人的物理样机提供理论依据。本文根据仿生原型蚱蜢的身体结构和后足的组成,将后足结构进行优化,研究后足膝关节中的半月板结构,并针对仿蚱蜢跳跃机器人的腿部结构提出设计方案。在仿蚱蜢跳跃机器人腿部机构的基础上进行简化,构建起跳阶段的运动学模型和动力学模型。对运动学模型进行正运动学和逆运动学分析,得到各关节间的位姿变化规律。以髋关节为研究对象,应用Matlab对位移和速度表达式进行数值计算,得到机器人起跳阶段的位移变化规律和最大起跳速度。对动力学模型进行动力学分析,得到起跳阶段关节驱动力矩的变化规律,并且给出仿蚱蜢跳跃机器人解除地面约束的判定方法。在虚拟样机ADAMS中进行仿真实验,构建仿蚱蜢跳跃机器人样机模型,并对样机的跳跃全过程进行仿真,获得相关的运动学和动力学参数,验证了仿蚱蜢跳跃机器人整体结构设计的可行性。同时对不同摩擦因子下的跳跃过程进行仿真分析,发现摩擦因子对于机器人的跳跃过程具有一定的影响,为制作仿蚱蜢跳跃机器人的物理样机和选择脚掌材料提供了基本参数依据。基于现阶段仿生机器人运动稳定性的研究方法,选择重心投影法和零力矩点法对机器人的运动稳定性进行研究和分析,获得了仿蚱蜢跳跃机器人在着陆阶段达到稳定状态的条件,并采用Matlab进行仿真验证。最后针对跳跃机器人的落地稳定性提出改良方法,为深入研究仿蚱蜢跳跃机器人的运动稳定性提供了理论依据。