摘要：提出一种新型弹性单腿跳跃机器人系统，该机器人由两个驱动臂和一个弹性被动伸缩腿组成，系统只能依靠内部动力学耦合实现动态站立平衡、起跳、稳定连续跳跃运动。给出系统机构模型，分析该系统的变约束特征。该机器人系统在支撑相是二阶非完整约束系统，在飞行相是一阶非完整约束系统。针对这种欠驱动非完整约束动力学系统，采用时变非线性输入变换，提出一种实现垂直方向连续跳跃的运动控制算法。以控制腿部的姿态和振动规律、系统动量为目标实现机器人的全状态稳定控制。通过计算仿真模拟，验证提出的运动控制方案是可行的。该研究以探索弹性欠驱动机械系统振动能量循环利用技术为目标，研究结果对设计新型弹性欠驱动机械系统以及探索它在航天领域的应用具有一定参考价值。

关键词：欠驱动 弹性 跳跃机器人 动力 学控制 

单位：北方工业大学机电工程学院; 北京100041