动物对环境有较强的适应能力。在自身状态发生改变时,也会快速调整运动行为,以快速适应环境,实现快速稳定的运动。观察发现,六足昆虫在缺失一足或两足的情况下,仍然能够通过调整运动步态及各足的地面接触反力,实现稳定的运动。开展昆虫残足与全足状态下运动行为比较研究可以为仿昆虫式机器人在足发生故障时的运动步态与控制提供设计方法与理论依据。本文应用高速摄像机记录残足黄斑蝽的运动行为,分析黄斑蝽在12种残足运动下的步态与全足运动步态的不同。用自主研制的动物接触反力测试系统测量蝈蝈在不同残足状态下,各足的地面接触反力,并开展相关分析。研究了黄斑蝽全足、切除一足(3种状态)及切除两足(9种状态)共13种状态下的运动步态。分析了黄斑蝽全足和12种残足状态下的各足起落地点位置、步态序列及其相移、各足端运动轨迹及各足端距身体轴距离、运动周期、运动速度、单足跨距、步距、等步态参数。黄斑蝽在全足时运动稳定,采用两单元三角运动步态;在缺一足时运动相对稳定,采用三单元运动步态;缺两足时运动状态不稳定,采用四单元运动步态。研究了蝈蝈在全足、切除一足(3种状态)及切除两足(9种状态)共13种状态下的各足的地面接触反力。分析了蝈蝈的各足地面接触反力法向力最大值。蝈蝈在全足时两前足地面接触反力法向力最大值最小,两中足地面接触反力法向力最大值最大;蝈蝈在缺足状态时通过重新分配各足接触反力从而达到一个新的稳定运动步态。蝈蝈残足状态下各足法向力的变化还与其在不同残足状态下的步态变化相关。昆虫在全足和12种残足状态下的步态和地面接触反力的不同是由昆虫运动过程中为保持运动的平稳性和高效性而决定的。昆虫各足通过改变其落地点位置、运动步态、支撑力并互相协调从而达到一种新的平衡。