在航天器着陆、火灾救援等方面,机器人高空降落的安全着陆问题是专业机器人领域亟待解决的关键问题之一。针对这一问题,本文从系统的角度出发对落猫安全着陆的整个过程进行了研究分析,设计出了一种仿落猫着陆特性的四足机器人,为四足机器人高空降落的安全着陆问题提供了可借鉴的解决方法,同时对四足机器人的后续研究与发展具有重要的指导意义。本课题来源于国家自然科学基金资助项目“仿落猫着陆特性的机器人任意姿态安全跌落机理及实现方法研究”,主要工作内容如下:1、基于凯恩的弯腰理论对落猫翻正的原理进行了研究,在此基础上,通过粒子群算法对机器人的自动翻正过程进行了运动规划并找到了其最优的运动轨迹。2、对机器人的软着陆过程进行了分析,给出了判定其着陆稳定性的条件并确定了不同因素对其着陆稳定性的影响,同时对主要的缓冲元件进行了设计与分析。3、建立了机器人的多体系统模型并对其进行了动力学仿真。仿真结果表明,该机器人满足设计及功能要求,同时为了提高机器人的着陆稳定性,应使着陆速度和地面倾角尽可能小,且接触类型应首选完全型。4、研制出了机器人的原型样机,并对其进行了悬挂实验。实验结果显示,在误差允许的范围内,该样机实现了其自动翻正。