目前的爬壁机器人的附壁都是采用有源负压吸附方式,要产生足够的负压,就需要利用气缸或外接电源的方法来提供能量,这就增大了机器人的体积。而模仿生物的附壁机理,采用当前发展迅猛的仿生智能材料形状记忆合金设计的多腔体智能吸附机构结构,为爬壁机器人的壁面吸附机构设计,提供一种新型机构设计方法,从而极大推进爬壁机器人的实用化和智能化。本文首先基于形状记忆合金(SMA)驱动器的性质,设计与开发了多种不同类型的仿生多腔吸盘,这些吸盘由形状记忆合金做驱动,实现了吸盘的无源吸附,减轻了吸盘的整体质量和体积;吸盘的多腔结构保证了吸盘在壁面存在缝隙或小孔等情况下,可以在局部腔体因漏气实效的情况下仍然保证吸盘整体的吸附能力。其次,对吸盘进行了力学与热力学模型的建立,结合ANSYS仿真,对其进行了力学分析,通过制作单程形状记忆合金弹簧驱动的仿生多腔吸盘,并对其进行实验验证,与仿真结果相比较,证明了该吸盘机构的可行性。再次,模仿昆虫的六足结构,设计了六足爬壁机器人的整体构架,并对其传动机构进行了详细的设计与分析。通过Matlab仿真结合Pro/e三维设计的方法,设计出了一种可以利用一个电机就可以实现垂直双向近似直线轨迹的爬壁机构,该机构可以实现相互垂直的两个方向的爬行——竖直方向和水平方向,这为爬壁机器人的转向提供了一种新的方法。最后,加工制作了该双向近似直线轨迹导引机构后,对该爬壁机构进行了调试和实验,并于ADAMS仿真结果进行了对比分析,证明了该爬壁机构的可行性与稳定性,为爬壁机器人的进一步研究奠定了基础。