跳跃机器人具有运动快速、灵活和越野能力强的特点,特别适合在各种恶劣复杂地形环境下执行任务,而且弹跳运动的突然性与爆发性有助于机器人躲避危险。跳跃机器人的这些优点,已经使其成为研究人员关注的热点。目前国内外针对仿生多关节跳跃机器人的研究尚处于起步阶段。青蛙具有良好的跳跃能力,是极佳的仿生原型。本文从形态和原理两方面来对青蛙的跳跃运动机理进行仿生研究。建立了包含青蛙前腿、后腿在内的多关节、多自由度的仿蛙机器人模型。并对其起跳阶段运动机理进行了研究。本文首先在分析青蛙的生理结构特点和跳跃运动特征的基础上,抽象出可以反映跳跃运动特点的五关节简化模型。在综合分析目前国内外仿生跳跃机器人的基础上,确定了仿蛙机器人需要遵循的设计准则。并且按照准则设计了采用同步带传动,且具有弹性关节的五关节样机。在分析起跳阶段青蛙的运动特点后,将起跳过程划分为描述前后腿均与地面接触的“双腿着地状态”和前腿离开地面只有后腿与地面接触的“后腿着地状态”两个阶段。按照并联机构理论建立了“双腿着地状态”运动学模型,采用矢量法对其正逆运动学进行了求解。采用由支链雅可比矩阵组装并联机构雅可比矩阵的方法,求解了“双腿着地状态”的雅可比矩阵。运用Matlab对“双腿着地状态”运动学的正解、逆解进行了仿真分析。按照串联机械臂理论建立了“后腿着地状态”运动学模型,采用D-H法对其正逆运动学进行求解,求解了雅可比矩阵。在此基础上,分析了仿蛙机器人起跳的判断条件,通过建立各个角度之间的关系,并对脚掌与地面夹角进行规划,求解起跳过程运动机理。运用Matlab对“后腿着地状态”的运动机理进行仿真对比研究分析。基于多刚体系统动力学理论,建立了由躯干、大腿、小腿、脚掌四部分组成的仿蛙机器人四刚体模型。使用拉格郎日第二类方程,建立了后腿着地起跳阶段的动力学方程。并运用Matlab编程,在第四章获得的数据的基础上,研究了后腿着地起跳阶段各关节的转矩特性。并通过实验样机验证了弹性关节形式的可行性。