200710072236.6 说 明书 第1/3页 仿生蝗虫跳跃机器人 (一)技术领域 本发明涉及的是一种机器人，具体地说是一种跳跃机器人。 (二)背景技术 目前，对于跳跃型机器人的研究在国际上尚处于研究性阶段，在我国也 仅有个别高校在近些年开展了相关课题的研究。 最早的弹跳机器人由Raibert于1980年在麻省理工学院机器人实验室研制 成功，该机器人属于连续性跳跃机构，Raibert分析了单足跳跃机器人的起跳姿 态控制以及落地时的足部定位算法问题，目前已取得一些理论研究成果。在实验 室中己实现自主稳定跳跃、越障等功能，并可完成翻跟斗等动作。很多学者从各 个角度对类似机构进行了数学分析与仿真。 美国国家航空宇航局(NASA)下属的喷气动力实验室(JPL)与加利福尼亚技 术学院联合研制了系列弹跳机，用于扩大星际探索中漫游车的活动范围。其中一 种蛙形弹跳机重1.3公斤，一个驱动电机由太阳能电池供电，配有微型摄像机 及各种传感器用于采集外界信息，最大跳跃高度可达1.8米，在火星上预计可 达5-6米。这一成果被刊登于美国当年的《发现》杂志上。美国明尼苏达大学 2000年研制出一种弹跳机器人，直径4厘米，可以跳跃、滚动和停止，通过无 线电和其他“侦察兵”联系。跳跃由安在机器人腿内的弹簧机构产生的，类似人 的单腿跳动。这种机器人可以登楼梯，也可以跳过小的障碍物，还有两个独立的 轮子帮助机器人在需要时滚到一定的位置。这种机器人主要面向室内环境，双轮 结构以及低重心使其非常适合在光滑地板上运动。此外美国圣地亚国家实验室、 麻省理工学院，瑞士苏黎世大学也分别试制出具有弹跳功能的机器人。美国犹他 州大学2001年还专门举办过弹跳机器人大赛。 在国内，2003年初，南京航空航天大学朱剑英教授率先带领其工作队伍开 始进行跳跃机器人的相关研究，并获得了国家自然科学基金项目和国防科工委的 立项资助，其主要对国际上现已公布的跳跃机器人方案进行系统的研究，并根据 部分理论做出了几个跳跃机器人的样机，进行测试，但效果并不是很好。西北工 业大学和哈尔滨工业大学近两年也开展了相关的研究项目，前者主要进行仿袋鼠 的跳跃机理，受国家自然科学基金资助，开展了大量的理论研究，后者主要进行 仿蝗虫的跳跃机理，运用国际上较为成熟的跳跃理论开展运动分析，得到不少实 验数据，但是其根据理论制作的实验样机跳跃效果极差，与仿真值相差数十倍。 还有部分跳跃机构，主要是应用在以些玩具等简易产品上，例如专利申请号 为93205905.8，名称为“简易跳跃式步行玩具”的实用新型专利中公开的技术 方案等。它是在机体上安装前后腿机构，通过人体来带动实现简单的跳跃。这些 结构不可能用于自动化机器人的设计中。 (三)发明内容 本发明的目的在于提供一种能够平稳起跳，跳跃距离理想，同时能够平稳着 陆，实现连续跳跃，耗能低，能够实现自动控制，适用于复杂环境的机器人仿生 蝗虫跳跃机器人。 本发明的目的是这样实现的：它包括机体，在机体前端两侧安装有前腿支撑 减震机构，在机体后端两侧安装有后腿起跳机构；前腿支撑减震机构包括铰接在