壁面攀爬机器人因其在垂直陡壁或高空极限空间作业的特点，已被广泛地研究并应用于清洗、消防、检测等多个行业。 本文主要针对壁面攀爬机器人完成以下研究工作： 首先通过追溯国内外壁面攀爬机器人研究的历史背景、总体类别与特点以及分析以后的发展态势，总结出壁面攀爬机器人的研究特点和关键技术所在。 在吸附型壁面攀爬机器人机构设计方面，提出一种真空吸附式壁面攀爬机器人的设计方案。该机器人采用足脚式移动机构，并采用一种由真空泵驱动的壁厚变化的软吸盘机构。 在完成机构概念设计的基础上，文章介绍了SolidWorks建模功能和建模方法。以腿部机构为例，详细介绍该机器人在SolidWorks平台下的零件和装配体设计，并在CosmosMotion仿真平台下进行仿真和结果分析。 本文对常见步态形式进行了分析，随后设计并详细阐述了该机器人周期型步态及其实现途径。 在控制系统设计上，文章首先分析了运动控制系统中腿部机构的驱动器的控制原理与方法，并提出实际壁面攀爬机器人采用的控制方式。其次对足脚式壁面攀爬机器人的真空吸附方式进行分析和比较，并采用气流断续的控制方式。最后，基于Handy Board控制卡开发完成了壁面攀爬机器人控制系统软硬件。