机器人的开发与应用，拓展了人类的生产能力，解放了危险环境下的工作人员，极大地推动了人类的科技革命和社会进步。它是计算机科学、控制论、机械学、电子技术等多学科综合性的高科技产物，是典型的机电一体化产品。多足式爬壁机器人也是机器人的一种，属于极限作业机器人。爬壁机器人主要用于垂直壁面攀爬行走，可搭载相应的设备，实现壁面的清洗、探伤、管道敷设、油漆等多种功能。本文研究目的是设计可靠性高、适应性强、控制简单能够自主移动、灵活避障的爬壁机器人。　　本文首先针对第一代FFROBOT机器人样机进行了实验测试，针对FFROBOT存在的不足，提出了多足式仿昆虫爬行的爬壁机器人，确立了模拟昆虫腿部各关节的虚拟样机，采用组合式多吸盘真空吸附、气腱肌肉装置的自由越障机构的总体方案。　　本文构建了一种全新爬壁机器人的三维模型，利用运动学的基础理论和D-H运动学坐标系建立多足式爬壁机器人的运动学模型，并从机构动力学的角度分析各个关节的各项动力学特性。　　本文分析了机器人移动的安全性问题，提出了组合式吸盘配置组内铰接的方式，对传统真空吸附系统进行创新设计，建立多足式爬壁机器人的气动回路并介绍机器人气动控制策略。分析多足式机器人运动姿态的基础上，构建机器人移动气动伺服位置控制模型和越障气腱肌肉压力控制模型，进行控制策略的探讨。　　本设计中结构件的设计充分考虑了轻量化的要求，对结构件进行了有限元强度分析和优化。最后对多足式爬壁机器人的发展前景和后续工作安排进行了梳理和展望。