吸附式爬行机器人可以在斜坡上甚至竖直壁面上灵活的吸附爬行,这种吸附爬行的运动能力可以替代人类完成一些危险环境下的工作,具有广泛的应用前景。四足吸附爬行机器人具有更好的复杂环境适应能力和相对简单的机械结构,在各种复杂环境下都有广泛的应用前景,尤其是将会在民用、航天、工业、海洋、国防等领域得到更多的应用。本文提出一种吸附式爬行机器人控制系统的设计与开发方案,设计开发了机器人控制系统,包括以STM32芯片为核心的嵌入式控制系统和基于QT开发的上位机控制软件系统,控制系统软件与嵌入式控制系统之间通过无线通信进行数据交换,分别介绍了硬件系统器件选型、控制原理及各模块详细的电路设计。控制软件系统主要分为服务调用模块和数据监控模块,根据功能任务要求,确定软件系统的数据库选择,设计出人机交互界面设计。结合嵌入式系统对控制软件进行测试,测试结果表明,本文设计的控制系统满足了机器人多足协调运动的远程控制的需求。根据吸附爬行机器人的结构模型,进行机器人步态规划。对机器人单腿运动学模型进行了运动学求解,根据吸附爬行的运动要求提出单步步态策略,分析影响吸附式机器人运动稳定性的因素,提出机器人静态行走的步态规划策略。引入三角形稳定判据,保证机器人重心始终保持在机器人支撑区域内。通过ADAMS与MATLAB/Simulink联合仿真平台,对吸附式机器人重心调整步态、转弯步态进行仿真实验,从仿真动画上验证了机器人运动学和步态规划的合理性。最后,将嵌入式系统装配到机器人样机上,通过控制系统软件控制,进行吸附式机器人步态样机实验。结果表明,本文设计的吸附式机器人控制系统满足了机器人多足协调运动的控制需求,并具有体积小、重量轻、稳定性好、控制简单、性能可靠等特点,实现了吸附式爬行机器人在平面上平稳爬行的控制需求。