无人机出色的机动性使得它在越来越多的领域得到广泛应用,但飞行功耗大以及有限的电池容量导致其续航能力不足,无法去执行需要长时间或者远距离飞行的任务。另一方面,随着城市建设的不断发展,地面空间越来越宝贵,而传统的起降方式只能在平面空间上进行,起降效率不高。让无人机降落栖息在壁面上代替空中悬停可以有效改善这个问题。目前大部分壁面降落研究主要集中在吸附方式和机构设计上,对起降的控制策略及碰撞势能处理问题上,缺乏深入研究,无人机只能在垂直壁面上以相对较慢的速度降落,壁面倾斜适应能力单一,很难应对快速降落时剧烈的碰撞势能,无法满足更高的壁面起降要求。虽然目前无人机壁面起降技术有长足的进展,但从敏捷起降、能耗以及壁面倾斜适应度等方面考虑,仍然有需要改进的地方。受蜜蜂降落在花朵上采集花粉的仿生学启发,本文提出一种基于四轴无人机的仿生壁面自动起降系统,我们对壁面降落过程进行了分析,通过深入研究起降的控制策略和碰撞势能转换问题,设计了起降机构及相应的降落控制策略及算法,同时对降落发生碰撞和弹离壁面的过程分别建模进行动力学分析,仿真验证模型的可靠性和正确性。最后,在垂直壁面和正负倾斜壁面上开展了慢速、中速以及快速起降实验,结果表明无人机壁面起降的敏捷性和倾斜适应能力明显提高,最大碰撞速度可达到3.4m/s左右,并且能够依靠自身动力实现起飞。该起降系统具有构造简单巧妙、起降稳定、容易实现的特点,在飞行器壁面起降研究和监测侦察等方面有着广阔的应用前景。