爬壁机器人自20世纪60年代以来，因其广泛的用途和很高的使用价值，越来越受到人们重视。本文针对大飞机无损检测智能化的需求，设计一种飞机蒙皮结构检测真空吸附爬壁机器人。文中从它的运动结构开始设计，经过对吸附结构和移动结构的选型和控制，建立爬壁机器人的运动学和动力学模型，并实现它的路径跟踪控制。论文的主要内容包括：首先，在分析介绍了爬壁机器人技术的发展现状后，提出了本文爬壁机器人的运动结构方案。它主要包括四个模块：吸附模块、移动模块、无线模块和感知模块。对爬壁机器人的运动结构进行模块化设计，分别对每个模块进行选型。其次，对爬壁机器人的运动进行分析。建立了爬壁机器人的静力学模型，对它的运行安全性进行了验证；详细介绍了机器人的运动步态，并对它的运动方式进行了分析。为爬壁机器人的运动控制提供了动作基础。然后，建立了爬壁机器人的运动学和动力学模型，在Sheth-Uicker规则下，建立运动学方程，利用拉格朗日方程建立动力学模型。对动力学模型进行分析，通过仿真，对爬壁机器人在PD和滑模(SMC)控制下的直线或圆的轨迹进行了跟踪研究，并对仿真结果进行对比分析。最后，对爬壁机器人进行了控制设计。对该机器人的各模块分别进行了硬件和软件设计，通过无线数据通信模块和无线CCD，与地面主控制机建立了远程控制结构。然后经过实验研究，表明飞机蒙皮损伤检测爬壁机器人设计方案的有效性。