目前,世界发达国家投入了大量经费研究地面移动机器人如Bigdog、Packbot等,以及空中飞行机器人,这些机器人各有优势,但都有其局限性,因此开展具有飞行、吸附能力的机器人研究具有重大的科学意义和理论价值。受蝙蝠类动物的启发,本文提出了一种飞行吸附机器人,该机器人拥有飞行的能力,所以它可以远距离快速移动；同时它也具备吸附能力,因此它可以低功耗栖息在目标物体的表面。本文提出的机器人主要由微型四旋翼结构和小型吸附装置组成。因为本文设计的吸附装置重量轻,效率高,因此开发的机器人不仅能够长距离飞行、越障,也可以以较低功耗栖息在壁面,而这些非常适用于工业以及军事上执行相关危险任务,如高层建筑的侦察等。为了进一步深化研究围绕该机器人的科学问题,在系统设计时对多个方面进行了讨论,主要包括飞行机制、吸附机制、系统集成和控制系统设计等,并详细介绍了离心泵吸附装置和真空泵吸附装置的开发,同时对比较前沿的静电吸附进行了研究。为了进一步降低功耗,本文同时进行了结构优化和吸附优化。在此基础上,本文开发了几种飞行吸附机器人原型,并实际验证了设计思路的正确性。在飞行、吸附两种模态转换瞬态过程中,由于外力的约束导致正常飞行控制规律不再适用,且很容易损坏机器人。本文旨在提出一种柔性力控制方法,使得飞行吸附机器人可以平滑与壁面接触。因此本文首先建立了该机器人的动力学模型,并设计了阻抗控制方法,用以调整机器人与壁面环境的接触力。该机器人执行相关任务可以按顺序分为几个阶段。首先,通过位置控制使机器人逐渐靠近预定目标,并尝试接触；然后,控制机器人以恒定力与壁面接触。本文通过仿真实验验证了所提控制算法的可行性。最后对所开发的飞行吸附机器人原型进行多次飞行吸附实验,根据实验结果,调整控制参数和进一步改进机器人结构,最终实现了机器人多方位的飞行吸附。