随着机器人的发展和技术的不断提高,机器人已经被应用到生产,生活,军事等各个方面,机器人能代替人工完成一些高难度的,恶劣环境下的工作。受到鸟类可随意栖息的启发,我们团队已经提出了一种具有飞行和栖息两种功能的特种机器人,飞行吸附机器人。这种机器人弥补了一般飞行器功耗大,工作时间短的不足,同时解决了爬壁机器人不灵活,越障困难的问题,能在空间内自由飞行,并飞行到指定位置吸附,进行秘密侦查和稳定拍摄等工作。但是飞行吸附机器人还依赖于人工操作,因此对操作人员的操作能力有一定的要求,这样不利于扩展实用性,因此我们需要对飞行吸附机器人的自主控制进行相关研究,以实现机器人稳定地自主地工作。本文首先介绍了飞行吸附机器人的系统平台,详细介绍了它的设计理念,然后重点对飞行控制,飞行到吸附状态切换以及从吸附到飞行状态的切换这三个方面进行了研究。在飞行的控制中采用了反步法,结合了飞行吸附机器人的动力学进行了分析与建模,对反步法的应用进行了仿真实验,并与PID控制方法进行了对比,从结果来看,反步法的控制更加稳定。在飞行、吸附这两种状态的切换过程中,由于外力的约束使得飞行的控制算法不再适用,因此对这两个切换过程分别进行了分析。从飞行到吸附最重要的控制是从位移控制到力控制的过渡,因此我们为了找到一个一元化的控制方法,结合了位移控制和力控制,采用了阻抗控制这种柔性控制方法,旨在控制机器人与墙壁平滑地接触,并通过SIMULINK仿真实验进行验证,仿真结果显示阻抗控制有很好的力跟踪性,可避免从飞行到吸附过程中的碰撞和不稳定性。在吸附到飞行的状态的切换过程中机器人会因重力加速度的作用迅速坠落,而导致损坏,针对这个问题,需要对飞行器从吸附到飞行的状态切换控制深入研究。首先分析飞行吸附机器人的动力学模型和吸附系统的泄漏模型,进而找出切换控制的条件。通过PID控制和优化控制的对比与仿真,可以看出,PID控制对速度上的控制有很好的效果,而优化控制比简单的PID控制更好地平衡最大位移与时间的关系。