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足式机器人以其优越的越障能力及地形适应能力,正逐渐成为国内外研究的前沿方向。单腿跳跃机器人作为足式机器人的一种,是研究多足机器人的必经之路。通过对单腿跳跃机器人的研究,可以更好地掌握仿生机器人的运动规律和跳跃机理。另外,单腿跳跃机器人的动态跳跃步态形式简单,是研究足式机器人动态步态的理想平台。本文围绕液压驱动单腿跳跃机器人的控制器设计、竖直跳跃运动控制、机器人跳跃实验这三个部分展开。主要工作包括:(1)提出嵌入式控制系统上下位机的总体架构,采用STM32为主控芯片设计下位机硬件电路;完成包括初始化模块、主程序模块、中断模块的下位机软件编写;在LabVIEW开发环境下,编写上位机界面。(2)对于机器人本体进行运动学建模,主要是对双关节结构的机器人本体进行关节运动分析。在此基础上,提出机器人空中相固定姿态,着地相跟踪规划轨迹的跳跃方式。分别提出基于SLIP模型和关节正弦模型的两种着地相轨迹规划方案,通过运动学逆解得出关节的角度变化规律。进一步的,提出基于PID的关节角度控制策略:空中相采用PID控制器,着地相考虑柔顺的需求,采用PD控制器。(3)完成机器人空中相的阶跃响应实验和频率特性实验。通过在闭环阶跃响应实验中调定PID控制器的参数,使得机器人的膝关节和髋关节表现出较好的动态性能;通过测试机器人双关节闭环正弦跟踪,研究膝关节和髋关节的频率特性情况。实验结果表明,膝关节和髋关节的截止频率分别为6.6Hz和4.4Hz。(4)在防止"两次点地"及收腿和伸腿阶段采用不同的比例系数的条件下,整定完着地相PD控制器参数。同时,讨论控制策略切换的问题,并给出机器人着地和起跳条件。在上述研究基础上,完成基于SLIP模型和关节正弦模型轨迹规划的跳跃实验,实验结果表明模型的合理性。进一步的,结合实验数据分析机器人跳跃过程中的一些特性,加深对机器人跳跃运动的认识。为了减小机器人着地冲击,提出着地相变轨迹结合更改着地判定条件的方法,并通过实验验证了它的有效性。最后,对本论文的研究工作进行了总结,并对后面的研究工作提出一些方向。