科学技术的进步为开发高适应性、机动性和灵活性的机器人提供了可能。高性能机器人能够代替人类开展日常和工业性活动,因而,其需求也随之增长。相较于地面作业的机器人,爬壁机器人作为一种适用于各种非结构和高危环境的特种机器人,有着特殊的任务需求和设计要求。野生动物的爬行、奔跑和跳跃给这类机器人的设计带来了众多灵感。作为仿生设计的一种,带有钩爪的柔性足式结构不仅让爬壁机器人与墙面的接触和分离机理更为简单,还能减缓运动时的震动和冲击,为机器人的高速移动提供新的可能性。但这种结构在应用中要求机器人的整体运动规划能够适应钩爪的抓附与脱附特性。本文将针对带有柔性钩爪足的爬壁机器人,设计一套合适的步态及足端轨迹,使得机器人能够在壁面上进行快速、稳定的攀爬,并完成从地面到墙壁的过渡性动作。首先,本文针对竖直壁面的攀爬要求设计了一款单腿四自由度、带有尾部结构的四足爬壁机器人,每个足部由柔性材料和仿生钩爪构成,并建立了相应的正、逆运动学模型。运动学建模采用旋量法,根据从侧摆髋关节到踝关节的各旋转关节旋量,计算得到各腿位姿和各关节角。其次,针对机器人爬壁时的前进运动和后退运动分别设计了爬壁步态和足端轨迹。基于小跑（Trot）步态进行改进,利用足部的停顿和后撤动作降低了钩爪足脱附的难度,同时使得各足的动作之间形成相位差,避免机器人从壁面上掉落。此外,使用三次多项式插值的方法,结合轨迹起止端的约束条件导出足端轨迹,并结合机器人爬壁的速度及稳定性的需求,对足端轨迹进行了优化。接着,针对机器人从地面过渡到壁面的运动需求,在机器人头部增加了一个滚轮,并设计了一套步态,同时求得了运动过程中机身的倾角和机身头部的位置。最后,在软件中分别仿真实现了爬壁的两种步态和地面到壁面的过渡步态,并对机器人进行了运动学分析。同时,将设计的步态和足端轨迹应用在四足爬壁机器人样机上,验证了机器人可在竖直粗糙壁面上进行前进和后退的攀爬运动,并完成从地面到壁面的过渡动作。