传统爬壁机器人在吸附结构、移动功能及驱动方式等方面存在着诸多不足之处，如对壁面的材料和形状适应性不强，越障能力弱，体积大，质量重等，使其无法真正地代替人类实现极限场合的作业。壁虎是自然界中具有高效率攀爬能力的动物，它能够在树干、墙壁、天花板纹丝不动地停留或轻松行走。开发类似壁虎运动机构的爬壁机器人较传统爬壁机器人，具有更高的实用价值。本研究是国家自然科学基金项目“仿生微纳米粘附阵列的SOC控制机理与集成方法”下开展的子课题，目的是开发一种能像壁虎一样可以适应多种材质和形状的表面的爬壁机器人。 本文首先简要介绍了本实验室对粘附阵列的研究情况，并针对粗糙度较大情况采用粘弹性理论对粘附阵列的粘附特性进行了分析，得到了与实验较为吻合的结果。在此基础上进行了机器人结构的设计及步态规划，并利用动力学仿真软件ADAMS建立了机器人的虚拟样机，对其爬壁行为进行了动力学仿真，为物理样机的研制提供了依据。接着针对传劫驱动装置难于适用于小型的爬壁机器人的问题，设计了基于形状记忆合金驱动器的本体结构，并对各关节处的SMA驱动器进行了设计，最后完成了物理样机不同步态的测试，并针对测试中机器人的运动速度较低，越障能力较弱的问题，提出了解决途径。最终研制出的仿壁虎爬壁机器人具有结构轻巧、低压驱动、灵活性好，功能可靠等优点。本文的研究工作为具有广泛适应性的仿壁虎爬壁机器人的实用化奠定了基础。 工作中的创新点主要体现在：①在机器人机构设计方面：本文提出了用四根连杆铰接，具有三个自由度的对称的躯干结构形式，它具有结构轻巧、灵活性好，功能可靠等优点，克服了卡耐基梅隆大学研制的仿壁虎爬壁机器人机构中存在的不稳定性问题。②在仿壁虎粘附阵列粘附特性的分析方面：针对以往在粗糙度较大情况下采用弹性建模带来的理论分析结果与实验不一致的情况，本文运用了粘弹性材料的三参量固体模型对系统进行了建模和分析，并把计算结果与实验结果进行了比较，与实验结果吻合得较好，表明粘弹性特性在粘附阵列的粘附脱离过程中占有重要的地位。