双足爬壁机器人具有出色的越障与过渡能力以及执行作业的能力,是执行高空高危作业的理想选择。当前,缺乏在作业环境中精确定位与导航的能力是制约双足爬壁机器人产业化应用的重要原因。本文以实验室自研的双足爬壁机器人为载体,针对双足爬壁机器人在三维壁面环境中的定位与导航问题,探索了一种基于建筑信息模型与Ar Uco标记的单目视觉定位与偏航校正方案。本文的主要研究内容如下:1.基于Revit开发了从建筑信息模型中提取三维壁面环境地图的插件程序。根据三维壁面环境的基本组成,从建筑信息模型中提取结构元素的几何信息。通过迭代最近点算法生成Ar Uco标记数据库。实验结果初步验证了该插件可有效提取三维壁面环境地图。2.研究了双足爬壁机器人全局定位问题,提出了一种基于环境地图与Ar Uco标记的双足爬壁机器人定位方案。通过Ar Uco标记识别与位姿估计进行摆动足局部定位,根据标记ID与已知三维壁面环境地图进行数据关联,从而计算机器人摆动足全局位姿。实验结果表明该方案有效可行。3.研究了双足爬壁机器人在攀爬过程中的偏航校正问题。以机器人全局定位坐标与规划的参考轨迹作为输入,求解摆动足当前实际位姿与参考位姿的偏差值,并进行摆动足落足点位姿修正。实验结果显示,该方案可以将双足爬壁机器人在攀爬过程中的单步落足点偏差控制在58.1mm范围内、（与未引入该方案时相比）多步平均偏差下降44.4%。4.为双足爬壁机器人末端吸附模块增加了高清图像无线传输功能,集成摆动足视觉定位、偏航校正和自主吸附等核心算法模块,提升了双足爬壁机器人摆动足附着速度、定位精度与可靠性。