Add to ORKG攀爬机器人作为一种新型机器人，在工业、航天等领域的应用潜力大，不仅可以用于深水区、石油化工、核工业等设备管道的建设和检修，还可从事空间站维修等工作，具有极大应用前景。将欠驱动理念引入到攀爬机器人的研究中，研究团队提出了一种新型欠驱动轮手式攀爬机器人构型，解决了较少驱动源约束下攀爬对象的自适应性问题。但新构型对控制系统提出了新要求和挑战。为了合理地利用欠驱动机构的特点，增强攀爬机器人的自适应性，本文以国家自然科学基金(No:51605474)为依托，展开对该机器人的动力学模型和控制系统的研究，旨在提出一种可调增益模型参考自适应控制算法，使欠驱动机构性能得到更好的发挥，并设计一种实时嵌入式操作系统，提高攀爬机器人的响应速度。首先，在对欠驱动控制算法进行广泛调研的基础上，建立了新型欠驱动攀爬机器人系统的状态空间方程并将其近似线性化，并对该非线性系统以及线性化后的系统进行了稳定性分析。针对欠驱动攀爬机器人数学模型，根据李雅普诺夫理论设计了可调增益模型参考自适应控制器，并进行了仿真分析。然后，进行了系统集成与设计，包括硬件系统和软件系统设计。硬件系统上主要设计了中央控制电路、数据采集电路、电机驱动电路；软件系统上主要将改进的模型参考自适应控制器移植到嵌入式实时操作系统中，保证了控制系统的稳定运行。 最后，为了验证所设计控制算法的有效性，对样机进行组装与调试，安置了相应的传感器以便进行转角信号和压力信号采集，搭建和研究了欠驱动攀爬机器人实验平台，进行了不同直径圆柱体的攀爬实验，并采集实验数据经串口通信设备发送至上位机，对实验结果进行了关节角与接触力响应情况分析。 仿真与实验结果表明，即使存在系统参数不确定性及噪声等因素，本文所提出的自适应控制律也能使系统保持良好的渐进稳定性，得到了稳态的...