机器人的开发与应用,拓展了人类的生产能力,解放了危险环境下的工作人员,极大地推动了人类的科技革命和社会进步。它是计算机科学、控制论、机械学、电子技术等多学科综合性的高科技产物,是典型的机电一体化产品。基于并联控制的爬壁机器人是机器人的一种,属于极限作业机器人。爬壁机器人主要用于垂直壁面、球面等攀爬行走,可搭载相应的设备,实现壁面的清洗、探伤、管道敷设、油漆等多种功能,是一种通用的用于垂直壁面、球面等场合的行走机器人。本文研究目的是设计可靠性高、适应性强、控制简单能够自主移动、自主避障的爬壁机器人。本文通过Autodesk Inventor平台构建了一种全新爬壁机器人三维模型,设计了一种框架式和多足式结合的复合式结构。分析了机器人移动的安全性问题,设计了组合式真空多吸盘吸附方式,并在机器人的每条腿上都搭载了气动肌肉,使之可以实现每条腿独立运动,通过电机带动同步带来实现爬壁机器人墙面上的平动。本文根据爬壁机器人运动姿态变换过程中的位置控制量的驱动,设计了PWM并联控制高速开关阀的气动伺服系统,建立了多传感器环境监测系统,使用了基于TMS320LF2407A的控制系统及控制策略。最后考虑到结构件轻量化的设计要求,本文通过ANSYS软件对结构件进行了有限元强度分析和优化,根据生成的形变图和应力图得出了可靠结论。