本课题以山羊为研究对象,对其坡地行走步态方式进行了研究。山羊相对于其它四足哺乳动物来说,躯体较小,四肢骨骼坚实有力,其运行步态敏捷轻快,能在地面、坡地、陡壁和山区等凸凹不平的地表上自由灵活的快速行走,且可远距离行走。因此,本课题研究了山羊上下坡的步态运动方式,根据山羊步态设计的仿山羊坡地行走机构为解决农业机械坡地行走问题将产生深远的影响。采用高速摄像仪系统,记录保存了山羊不同坡地运动过程的序列图像,并利用SigmaScan软件处理分析了存入计算机的试验序列图像,得出山羊在不同坡地上的运动步态特性参数和坡地运动过程中各腿腿部的角度变化曲线,为仿山羊坡地行走机构的设计提供了基础试验数据。本课题在分析总结了山羊的坡地生理特性、运动步法和步态特点的基础上,从结构仿生角度出发,研究了行走机构的设计方案、运动原理、运动特点,确定了仿山羊坡地行走机构,并应用CATIA软件建立了单腿和整机的三维模型。仿山羊坡地行走机构是采用多连杆机构来模仿山羊坡地行走,具有较强的跨越障碍能力,为复杂行走机构的设计奠定了理论基础。将CATIA软件中建立的仿山羊行走机构三维模型导入到ADAMS软件进行仿真分析。在ADAMS软件提供的虚拟环境中,对模型各部件修改颜色、施加各种约束与驱动载荷,并对各约束副施加位移、速度、加速度,设定仿真时间和步长,经仿真获得了各关节的运动曲线,所得曲线与试验测得的数据曲线吻合。本课题为坡地行走机构仿生提供了一种研究方法,为机械系统相关应用领域的仿生学的深入研究提供了一种新的思路,对于降低开发成本和提高产品性能也具有一定的实际意义。