爬壁机器人能代替人类在危险环境中进行壁面作业,具有极其广泛的用途和很高的使用价值。现有的爬壁机器人有的功能强大但十分笨重,有的做到了小型化但功能简单。基于此,一种多功能的小型爬壁机器人应运而生,该机器人既能组成小型的单体爬壁机器人,具有较强的壁面适应能力和负载能力;又能组成小型双体爬壁机器人,完成面面转换、越障碍、越沟槽等复杂任务。本论文通过分析对比国内外先进的爬壁机器人,提出了自己的创新型设计方案,系统地介绍了小型负压爬壁机器人的设计方法。从系统的总体设计、控制系统的硬件设计和控制系统的软件设计三方面介绍了整个爬壁机器人的设计过程。首先对比国内外的现有爬壁机器人,设计出了具有面面攀爬转换功能的双体爬壁机器人。其次对比了目前流行的各种微控制器,选择了资源丰富、运算功能强大的基于ARM7TDMIS内核的微控制器LPC2214作为主控制芯片,并设计了机器人的嵌入式控制器。先介绍了控制器的总体设计思想,然后系统地介绍了微控制器的外围电路设计,之后介绍了传感器电路的设计。接着介绍了控制软件的设计,单体机器人的控制程序的设计,双体机器人的程序的设计,和嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的移植。最后介绍了实验结果和机器人的性能参数。