核心提示:人类对地外行星的探索已经从绕行星轨道飞行探索阶段进阶至星球表面探 索的阶段。由于星球表面地貌地形复杂给探测机器人带来严峻的挑战,世界各国 对太
人类对地外行星的探索已经从绕行星轨道飞行探索阶段进阶至星球表面探 索的阶段。由于星球表面地貌地形复杂给探测机器人带来严峻的挑战,世界各国 对太空资源争夺的浪潮推动着探测机器人在星球表面运动方式的研究前进,其中 具有连续弹跳方式的机器人不失为其中的热门之一。国外连续弹跳机器人的研究 已经走过了相当长的历程,早期有 Raibert 教授等人以弹簧-倒立摆模型为基础模 型研制了单足系列弹跳机器人,实现了主动平衡、连续稳定的跳跃。近期有 S.H.Hyon 等人通过对犬类的后肢肌腱仿生研究提出了一种新的后肢简单力学模 型,并研制了一款单足跳跃机器人。国内有陈殿等人借助高速摄像机对蝗虫跳跃 时后腿展开过程进行研究,设计了一系列仿生蝗虫跳跃机器人。王孟等人以蛙类 跳跃过程中腿部受力变化特征为切入点,研制出小型化五连杆弹跳机器人[1]。浙 江大学吴伟男在 2017 年基于欠驱动单腿并结合能量补充等控制策略开发弹跳机 器人,样机在实验中实现了 35 厘米的竖直跳跃[2]。总的来说现阶段国内外弹跳 机器人的研究大多有仿生的影子,而本文提出的连续弹跳转置以单弹簧模型为基 础,能够将弹跳能力存储起来并蓄积至下一次跳跃使用,在连续弹跳过程中更节 能,更加适合地外行星表面能量补给困难的应用场景。