随着科学技术的不断发展,机器人的应用越来越广泛,攀爬机器人作为特种机器人领域的重要分支,主要用于市政工程与工业生产设施的清理维护。相对于传统人工作业,具有安全、高效、低成本的优势。因此,攀爬机器人具有广泛的应用前景,国内外研究人员也提出了适用不同工作场景的解决方案。攀爬机器人在清理维护工作中需要具有良好的避障与负载能力,要求重量轻、结构紧凑、便于携带安装。本文基于稳态侧偏理论和方法,对攀爬机器人的结构进行设计,采用球形足轮结构,并选用双输出轴电机进行驱动,减少电机的使用数量。利用ANSYS Workbench对所设计的关键结构进行有限元仿真分析与多目标参数优化,校核各结构在工作状态下的强度;同时为了接近实际工况,基于Adams对攀爬机器人建立刚柔耦合运动学与动力学模型,分析了其在不同运动状态下的稳定性。最后,根据空间电压矢量控制技术原理建立永磁同步电机模型,并进行仿真分析,得到电机的响应速度与转矩脉动,验证攀爬机器人的工作精度与系统可靠性。图59幅;表12个;参58篇。