爬壁机器人是极限作业机器人的一种,在核工业、石化企业、建筑行业、消防部门、造船等领域得到了广泛的应用。六足微声爬壁机器人具有体积小、隐蔽性强、运动灵活的特点,在军事、反恐等方面有良好的应用前景,开展该方面的研究具有重要的实际应用价值及社会意义。机器人的整体构架在很大程度上决定了机器人的性能,而微小型爬壁机器人因为其应用的特殊性,在噪音、越障能力、尺寸、重量、功耗等方面都有要求。本文采用基于单向柱塞结构的真空生成装置作为真空产生元件,有效减少机器人工作噪音。采用六足式移动平台,使机器人具有越障功能,并提高其移动速度。本文主要工作内容如下。首先,对机器人机械结构进行了设计,给出了各个部分的具体实现方法。主要包括真空系统和移动系统两大部分。真空系统采用单向柱塞结构作为真空生成元件,并配合压力传感器、小型膜片泵、大流量电磁阀等辅助器件,实现了真空系统的稳定工作。移动系统采用六足移动平台,各个关节采用模块化设计思想,便于维护。其次,对机器人的运动性能进行了分析,建立了机器人运动学模型。研究了机器人平面移动速度,并给出了最快步行步态的计算方法。此外,还分析了机器人对壁面特殊环境的通过性能,主要是过渡环境和障碍环境,并给出了一种可用于实时计算的特殊环境步态生成办法。最后,研究了机器人机器人运行的安全性问题,给出了吸盘失效模型。并给出了吸盘载荷的计算办法,该算法具有计算量小,便于实时监测的优点,有助于提高机器人运行稳定性。