在堤坝水下缺陷检测和维护中,现阶段急需一种自动化设备来代替人工进行水下钻孔作业。在大坝平面上,水下爬壁机器人是一个理想的施工设备搭载平台。对爬壁机器人影响最大的是其吸附力,因此研究钻孔过程对爬壁机器人吸附能力的影响,研究整个钻孔过程的动力学模型具有十分重要的现实意义。本论文以研究水下爬壁机器人钻孔过程动力学行为为目标,根据实验模态分析的方法,建立了一个动力学研究实验平台。包括实验台机械结构,实验模态测试系统,模态参数辨识算法三大部分。在实验台机械结构部分,针对吸附状态下钻孔过程的特点,同时考虑实验室现有条件,对钻孔过程力学模型进行简化,并根据该力学模型构建了钻孔实验平台机械部分,其中采用配重来模拟简化为常力后的吸力。采用ADAMS建立虚拟样机模型,在频域和时域分别分析了刚度变化对低阶模态和激励响应之间的影响。并且在模态参数辨识算法方面,基于模态参数辨识频域法,采用基于Forsythe正交多项式的正交多项式拟合算法,用该方法对谱估计所得的频响函数进行曲线拟合,从而可以得到系统的模态参数。并采用该方法对虚拟样机进行参数辨识验证。在实验模态测试系统中,测量系统部分,为简化系统,激励设备采用力锤,测量采用ICP压电式力和加速度传感器,数据采集系统以cRIO为核心,通过以太网与上位机电脑通讯将采集的数据保存和处理。采用该测试系统,对进给系统进行实验模态分析,用以验证理论模型的正确性。