仿生跳跃机器人运动灵活性高、地形适应能力强,在军事侦察、星际探索、抢险救灾、考古探测等领域有着及其广泛的应用前景,是机器人研究领域的热点。本文以仿蛙跳跃机器人的刚性模型为研究对象,从机器人惯量的各向同性、速度传递性能、加速性能的角度,对机器人的机构参数进行优化研究。基于对青蛙本体结构及运动特点的分析,抽象出仿蛙跳跃机器人的机构模型,给出了机器人在起跳过程和腾空阶段的运动姿态及机器人质心运动的表达式。采用速度方向可操作度衡量其在任务方向的速度传递性能,分析了机构参数对可操作性椭球和速度方向可操作度的影响。以速度方向可操作度为目标函数,对机构参数进行优化,提高了机器人的速度传递性能。通过广义惯性与非线性力之间的关系,分析了机构参数对广义惯性椭球和广义转动惯量的影响,以提高运动中机器人惯量的各向同性为目标,对机构参数进行了优化,降低了运动中的非线性影响,提高了机器人的动力学性能。在动力学的基础上给出了仿蛙跳跃机器人的动态方向可操作度,分析了机构参数对动态可操作性椭球和动态方向可操作度的影响,以动态方向可操作度为目标函数,以及将动态方向可操作度和速度方向可操作度综合作为目标函数,分别对机构参数进行了优化,提高了速度传递性能和加速性能。采用综合性能指标为目标函数,并同时考虑机器人惯量的各向同性、速度传递性能以及加速性能的提高,对机器人的机构参数进行优化,较好的解决了因加速性能提高所导致的关节力矩幅值过大的问题。本文有关仿蛙跳跃机器人机构参数的优化,有利于提高机器人的控制性能和运动能力,实例计算验证了优化的有效性,对机器人的设计和运动规划在理论和应用上具有一定的参考价值。