爬壁机器人自20世纪60年代以来，因其广泛的用途和很高的使用价值，越来越受到人们重视。本文针对大飞机无损检测智能化的需求，采用DSP2812作为控制器，研制了一种用于大飞机蒙皮结构健康监测的三层架构真空吸附式爬壁机器人，对避免人工检测过程中的漏检和易疲劳等问题，提高检测过程的可靠性和灵活性方面具有重要研究意义和实用价值。本文主要针对该机器人的运动控制进行研究。论文的主要内容包括：首先，根据机器人应用环境的特殊需求，对机器人进行总体设计，提出一种适应飞机大曲率壁面的机器人设计方案。其次，建立了机器人的非完整动力学模型，并在该模型基础上对机器人进行了反步控制算法设计。再次，根据飞机蒙皮检测机器人的特点及设计要求，对机器人控制系统进行总体设计和分析，从控制系统的硬件和软件两方面提出了设计方案。控制系统硬件的设计包括对控制器、无线模块、吸盘、步进电机等的选型，对气压传感器、倾角传感器的标定，以及部分驱动电路的设计。针对机器人的运动特点，分别进行了机器人基础软件设计和性能优化设计。通过基础软件设计，控制系统实现了对机器人的基本控制功能，通过机器人性能优化的软件设计，提高了机器人运行速度和安全性。最后，将控制系统集成到机器人机械本体上，搭建了完整的试验平台。通过一系列具体实验，验证了机器人控制系统硬件设计和软件设计的正确性、有效性和可靠性。