本研究聚焦于蜘蛛爬墙机器人的设计与实现，通过深入分析蜘蛛的爬行机制与附着原理，利用仿生学原理设计出了一款能够模拟蜘蛛爬行方式的机器人。 本研究围绕蜘蛛爬墙机器人展开，旨在探索和设计一种能够模拟蜘蛛在垂直表面上高效、稳定爬行的机器人。通过对蜘蛛爬墙机理的深入分析，结合现代机器人技术和材料科学，本研究成功设计并制作了一种新型蜘蛛爬墙机器人。 机器人采用了独特的附着技术，通过模拟蜘蛛的足部结构，结合粘附材料和微型吸盘，实现了在多种垂直表面上的稳定附着和爬行。同时，机器人还配备了高精度的感知系统，能够实时感知周围环境的变化，实现智能导航和避障。 接着，本文详细介绍了蜘蛛爬墙机器人的机械结构设计、控制系统设计、电路系统设计等方面，并通过制作与调试过程，验证了蜘蛛爬墙机器人的爬行与附着性能。本研究通过实验验证了蜘蛛爬墙机器人的附着能力和爬行性能，结果表明，该机器人在垂直表面上的附着力强、稳定性好，且能够实现灵活、高效的爬行。此外，该机器人还具有一定的自主导航和避障能力，具有较高的实用性和应用前景。 关键词：蜘蛛爬墙机器人；仿生学；微型吸盘；附着性能；控制系统 目录 摘要1 ABSTRACT ii 第一章绪论1 1.1背景和意义1 1.2研究目的与目标2 1.3国内外研究现状2 1.3.1国外研究现状2 1.3.2国内研究现状4 第二章蜘蛛爬墙机器人总体方案设计6 2.1总体方案设计6 2.2蜘蛛的生物特性分析6 2.3蜘蛛机器人的爬行机制7 2.4蜘蛛机器人的附着结构与原理8 2.5仿生足部设计9 2.6机器人走动步态分析11 第三章蜘蛛爬墙机器人的机械结构设计16 3.1总体结构设计概述16 3.2工作原理分析16 3.3运动学分析16 3.3.1运动学分析数学基础-其次变换（D-H变换） 16 3.3.2变换方程的建立17 3.4舵机的选择22 3.5舵机驱动原理25 第四章蜘蛛爬墙机器人的气动系统设计26 4.1动作原理与动力学分析26 4.2气压控制回路设计26 4.3控制系统设计26 4.4吸附部分27 4.5气缸运动部分28 4.6本章小结29 第五章蜘蛛爬墙机器人的控制系统设计30 5.1系统控制电路总体结构设计30 5.2 STM32电路设计30 5.2.1复位电路31 5.2.2时钟电路设计32 5.3倾角检测电路设计32 5.4舵机控制电路设计33 5.5无线通信电路设计33 5.6语音识别电路设计33 5.7 PCB电路设计34 第六章总结与展望36 6.1总结36 6.2展望36 参考文献38 致谢39