1、本論文研究工作依托國家自然科學基金項目“基于蝗蟲杠桿-彈射跳躍機理的仿生微跳躍機構研究”（項目編號:50975251），開展了蝗蟲跳躍機理及其仿生跳躍機構研究。首先，通過高速攝像實驗對蝗蟲的起跳階段進行圖像采集與分析，獲取蝗蟲在起跳階段跳躍足運動參數(shù);其次，建立蝗蟲起跳階段平面剛體模型，基于蝗蟲跳躍實驗的跳躍足運動參數(shù)進行運動分析，得到了蝗蟲在起跳階段的運動特征，并闡述了該運動特征所具有的優(yōu)勢;再次，參考生物學實驗和蝗蟲運動特征，提出了

2、仿生跳躍足的設計方法，在此基礎上設計加工制作了仿蝗蟲跳躍機構，并對其進行動力學分析和起跳階段實驗測試，驗證了其起跳階段與蝗蟲的運動仿生相似性;隨后，對該跳躍機構的跳躍性能進行測試，分析影響其跳躍的因素，并進行優(yōu)化改進，改進后的仿生跳躍機構提高了能量利用率和跳躍高度。
　　第一章，主要闡述論文研究的背景與意義，介紹生物跳躍運動以及國內外跳躍機器人的研究現(xiàn)狀，提出論文的主要研究內容和論文框架。
　　第二章，開展了蝗蟲跳躍機理的研

3、究。以中華稻蝗為研究對象，采用高速攝像技術對蝗蟲起跳階段進行圖像采集，并對采集到的圖像進行處理，得到該階段蝗蟲跳躍足關節(jié)轉角的變化曲線，在此基礎上將蝗蟲簡化為平面連桿模型進行運動學分析得到蝗蟲質心與跳躍足關節(jié)轉角之間的數(shù)學關系，將提取出的跳躍足關節(jié)轉角導入數(shù)學關系式得到蝗蟲在跳躍加速階段的質心運動學曲線，為仿生跳躍機構的設計提供了依據。
　　第三章，針對蝗蟲跳躍足的特點以及蝗蟲在起跳階段的運動學特性，提出仿生跳躍機構跳躍足的設計方

4、案，并對其結構進行優(yōu)化，在此基礎上設計出仿蝗蟲跳躍機構。
　　第四章，針對仿生跳躍機構，對其進行動力學建模，并用MATLAB對動力學方程進行求解，得到仿生跳躍機構在跳躍加速階段的運動特性曲線。并對該仿生跳躍機構起跳階段進行實驗測試，動力學分析和跳躍樣機的實驗測試表明該機構具有與蝗蟲跳躍運動相似的運動曲線。
　　第五章，對跳躍機構的跳躍運動全周期過程進行圖像采集，分析其跳躍性能和存在的缺陷，為了使跳躍機構獲得更好的質量分布和機