爬壁机器人(Wall-Climbing Robot,WCR)是一种在壁面环境下工作的极限作业机器人,可代替人类在垂直壁面上从事诸如检测、维护、清洁甚至反恐侦察等危险、繁重的工作,能有效降低成本并提高作业效率。本论文爬壁机器人控制系统设计是中科院深圳先进技术研究院与深圳天之盾安全技术有限公司合作的横向课题,通过分析对比当前国内外各类先进的爬壁机器人,提出了反恐侦察用微小型爬壁机器人的创新型设计和控制系统整体方案。在分析了爬壁机器人各种移动方式和吸附方式后结合微小型爬壁机器人的项目要求提出基于同步带的四轮驱动和双风机负压吸附的方案。爬壁侦察机器人的工作性质决定了需要对其进行遥控操作,本文同时设计了无线的遥控盒,采用无线音视频收发模块和无线数传模块实现了侦察图像和控制指令的无线传输,并设计了抗干扰的通信系统。吸附是爬壁机器人最基本的功能。本文详细分析了负压形成的原因,建立了吸附力学模型并对吸附安全性能和压力优化配置进行了系统的分析,同时研究风机-吸盘系统动态特性,在此基础上提出该系统的模糊控制策略并设计模糊控制器,从而提高了负压的控制精度和吸附的安全性。爬壁机器人采用DSP芯片TMS320F2812作为主控芯片,本文在分析控制系统结构基础上提出了该控制系统方案,并详细介绍了整体硬件电路的设计。控制电路和驱动电路集成在同一个电路板上,简化了外部电路接线;控制系统软件设计是在集成开发环境CCStudio v3.3上采用C语言编程。本文最后介绍了该爬壁侦察机器人的实验情况,设计了在不同壁面环境下的吸附爬行和噪声测试实验,实验结果表明该机器人具有较强的壁面适应性和壁面行走能力,同时机器人的工作噪音也低于所要求技术指标。