桥梁墩塔依靠人工检测,不仅费时费力还存在严重的安全隐患。为解决这一问题,迫切需要研制一款用于桥梁墩塔健康检测的爬壁机器人代替人工作业。爬壁机器人搭载检测装置对桥梁墩塔壁面进行检测,需要具备吸附能力、负载能力和一定的越障能力;关键技术主要集中在吸附装置和移动设备上。文章在对比国内外文献后,研究并分析了机器人吸附和爬行原理。根据桥梁墩塔表面的特点,本文提出了一种,吸附力随壁面倾角自动调节的爬壁机器人系统方案。本文采用正压吸附方式,作为爬壁机器人的吸附方案;采用轮式机构,作为机器人的移动装置。利用六轴传感器（MPU6500）获取桥梁墩塔壁面倾角,选择模糊控制算法,实现了爬壁机器人吸附力随壁面倾角自动调节的功能。在文中主要完成的工作有:（1）针对桥梁墩塔检测机器人系统,选择了吸附方案、爬行方式,同时设计了爬行机构。分析并类比各类吸附爬行方案,根据桥梁墩塔壁面特点分别选择正压吸附和轮式机构。为了保证机器人在壁面驻停时的可靠性,使用SolidWorks软件设计了机器人的爬行机构,实现了机构的自锁性。（2）对桥梁墩塔检测机器人进行运动学分析、静力学分析、动力学分析以及姿态解析。运动学分析,得到运动学方程和运动规律;静力学分析,得到安全吸附条件;动力学分析,研究并分析直线爬行、小半径转向和大半径转向这三种情况下的机器人,最终得出相应动力学模型。在四元数姿态解析算法的基础上,推导出由爬壁机器人机体姿态角,求解壁面倾角的方程。（3）构建桥梁墩塔检测机器人的虚拟样机,并使用SolidWorks/motion仿真软件,进行运动学的仿真研究,仿真结果证明本文方案的合理性。（4）设计了桥梁墩塔检测机器人控制系统的硬件电路。爬壁机器人硬件设计包括:主控板电路、压力检测模块电路、六轴传感器电路、爬行机构驱动电路和无线遥控电路。（5）针对桥梁墩塔检测机器人系统,选择模糊PID控制方案,同时采用MATLAB/Simulink软件对控制方案进行仿真,仿真结果验证了控制方案的鲁棒性。（6）制作物理样机,同时进行实验研究。根据设计方案编写控制程序,制造物理样机。实验测量了它的极限吸附力,并进行实地爬行实验。实验证明:爬行机器人在桥墩壁面上爬行的可靠性、稳定性。