仿生爪刺式爬壁机器人适应于自然界广泛存在的粗糙、多灰尘壁面环境,在灾难搜救、军事侦察、小行星探测等领域具有广泛的应用前景。爪刺抓附足是决定爬壁机器人性能的关键,现有机器人爪刺足均基于柔顺结构的弹性变形来被动适应壁面形貌,真正有效抓附在壁面上的爪刺较少,且处于抓附状态上的爪刺的承载力与柔顺结构的弹性变形相关,负载主要集中在少数几个爪刺上。如何根据壁面的复杂形貌有效调控爪刺阵列的抓附状态,将负载均布在所有爪刺上,发挥爪刺足的最大抓附潜力,是提高仿生爪刺式爬壁机器人爬行稳定性和环境适应性的关键。本文基于生物液囊结构调控原理,设计了基于柔性薄膜结构的等压调控爪刺足结构,分析了爪刺阵列对粗糙壁面复杂形貌的适应性,研制了等压调控爪刺足样机。本文的主要研究成果和创新点如下:（1）分析了生物液囊结构在足部适应复杂壁面过程中的调控作用,模仿生物液囊结构设计了爪刺足等压调控的薄膜结构,对比分析了不同结构参数下仿生薄膜结构力学特性,开展了仿生薄膜结构制备工艺研究。（2）设计了被动等压调控爪刺足与被动弹性柔顺爪刺足结构,对比分析了两种抓附足的壁面形貌适应性与载荷分布情况,分析结果表明被动等压调控爪刺足设计具有更好的抓附性能。（3）设计了主动等压调控爪刺对抓足结构,分析了调控距离与壁面形貌对爪刺抓附性能的影响,设计了仿生串联弹性调控系统,开展了基于仿生薄膜内部驱动压强反馈信号的调控方法研究。（4）研制了被动与主动爪刺足原理样机,搭建了抓附性能实验测试平台,测试分析了爪刺阵列间的载荷分布,验证了仿生薄膜均布载荷的有效性。基于此,进一步测试分析了爪刺对爪足的抓附性能,验证了基于等压调控提高爪刺足抓附性能的可行性与有效性,为提高爬壁机器人爬行稳定性和壁面适应性奠定了基础。