本文以4SRRR足式爬壁机器人为研究对象,针对船舶表面的攀爬问题,系统的从吸附装置、移动方式、步态规划、运动学分析、动力学分析、控制策略等多方面展开研究,对其工程应用与推广提供重要理论基础与技术支撑。首先,根据船舶表面为导磁性材料的特性,对几种不同的吸附方式进行了对比,选取了能耗最低,吸附最稳定的吸附装置,从越障、移动效率、控制难度等多方面考虑选取了最佳的移动方式,对最终选择的方案进行了结构分析,并对关键部位进行了静力学分析,考虑在壁面的移动情况,对机器人的步态做出了规划,并分析了机器人在行走时的稳定裕度问题。其次,对4SRRR足式爬壁机器人单腿分支及整体进行了运动学分析,分析了满足任务需求所需要的自由度数目,分析了单腿分支及整体在满足任务要求所需要的工作空间。再次,分析了采用了拉格朗日平衡法分析了摆动腿在无冲击时的动力学方程,并利用BP神经网络模型对动力学进一步分析,介绍了冗余驱动的几种控制策略,以及各自的优缺点,设计了摆动腿在与工作环境发生能量交互时的阻抗控制算法,对足式爬壁机器人结合实际工作采用不同的控制策略的优缺点进行了探讨。最后基于机器人仿真工具Robotics Toolbox工具箱,分析验证了机器人运动学解析解的正确性,对机器人进行了电气系统设计及关键零部件的选型,搭建了样机系统,并对摆动腿在无冲击时的阻抗控制策略进行了验证。