爬壁机器人是机器人的一种,属于极限作业机器人,主要应用在垂直壁面、球形体表面上,搭载相应的设备,完成壁面的清扫、探伤、喷漆、敷设管道等多种作业。研究爬壁机器人是为了最终让其代替人类在石化企业、建筑行业、消防部门、造船等领域中的危险作业。它的研究和开发有着广阔的前景和良好的经济效益和社会效益,受到人们的重视。本文的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、自主避障、自动作业的爬壁机器人。本课题是针对山西大同某电厂需要一种清洗钢铁墙壁的自动化装置而设计的一种新型爬壁机器人。此爬壁机器人包括机器人本体机械结构和为完成机器人作业的控制系统。针对电厂里的墙壁为钢铁材料这一特殊环境,本课题选择了可调磁极式永磁吸附和轮式移动,然后基于模块化设计思想,设计了爬壁机器人的本体机械结构,在PR0／E中进行了三维建模,进一步画出了工程图,最后制造了爬壁机器人本体。在机器人控制系统中,基于模块化设计思想进行了硬件设计和软件设计。采用基于ATmega16单片机的上下位机两级控制方式,上位机完成人机交互和向下位机发送指令,下位机完成路径规划和向上位机发送机器人运行信息,上下位机采用RS232通讯。基于上面的设计,制造出了机器人样机,进行了试验,结果表明此可调磁极式永磁吸附爬壁机器人能安全稳定的吸附在钢铁壁面上,完成清扫作业。