针对桥梁检测、核电站维护以及石化储油罐探伤等工作具有一定危险性的情况,本文设计了一种双足磁吸附五自由度微型爬行机器人来替代人类完成这类危险工作,该机器人具有运动灵活、越障能力强、吸附能力强、控制简单、体积小等优点。主要研究工作如下:(1)机器人机械系统设计。通过现有不同结构形式优缺点的比较分析,设计了一种具有双足磁吸附五自由度的微型爬行机器人,使机器人具备尺蠖、翻转以及旋转等多种运动方式,并具备较强的越障能力。(2)机器人运动学分析。采用D-H参数法建立了坐标变换矩阵,推导出运动学的正、逆解以及速度雅可比矩阵;运用MATLAB验证了所求解的正确性以及全面性;在此基础之上,对机器人进行运动轨迹仿真。(3)机器人路径与轨迹规划。将A*算法应用于机器人路径规划,并在MATLAB平台上验证了A*算法路径规划的可行性;对机器人进行了越障路径规划,指导机器人的越障方式;分别通过三次和五次多项式插值法对转动关节进行轨迹规划。由于机器人结构的特殊性,首次提出同时进行路径规划和轨迹规划。本文通过对机器人的结构设计、运动学、路径规划以及轨迹规划等问题展开了研究,对机器人的设计、运动规划与控制进行了有意义的探索。对于特种机械设备的安全检测具有重要的实践应用价值。