江朝军倪江生张 军李 汉

(东南大学仪器科学与工程学院，江苏 南京210000)

当今世界，机器人的应用日益广泛，其面临的作业环境愈发恶劣，诸如灾害救援、地质勘测中都期望具备感知能力的机器人替代人员，作为传感器节点，完成信息收集和辅助作业等任务。这类环境往往地形崎岖多变，多障碍物和沟壑地形，相较于传统微型轮式机器人节点，具有更灵活的运动性能的微型弹跳机器人(MJR)节点更能胜任此类任务。

弹跳机器人具有较强的越障能力，但同时也有难以控制以及姿态调节复杂等问题需要解决。目前弹跳机器人从运动形式上分为两类:一类是作连续性弹跳运动[1]，即弹跳腿碰到地面后在很短的时间内再次起跳，弹跳机构的蓄能、姿态调整等都是动态完成的。而另一类作间隙性运动[2－4]，即落地后需要短暂时间用于姿态调整和弹跳机构蓄能等，为后续的弹跳做准备，相对简化了控制。

无论是连续性还是间歇性弹跳运动，要实现长距离运动，都需要进行位姿检测与调节。美国喷气推进实验室(JPL)在弹跳式机器人的研究方面获得较多的成果，其中较出名的是其设计的三代间隙性弹跳式机器人[5－8]。其中文章[8]中提出了一种针对弹跳机器人的融合相机、惯性和加速度数据的定位算法，但仅进行了仿真分析，并未实现样机测试。瑞士联邦理工学院Kovac等人结合蚱蜢的运动方式，研制出一款微型弹跳机器人[9－11]，其利用三轴加速度计检测姿态，并通过笼架结构实现被动式复位设计。……