风电叶片的检查维护对风电机组的稳定运行十分重要。爬壁机器人可将检测设备送到叶片任意位置,成为叶片检测领域的研究热点。本文针对目前缺少在叶片表面攀爬的机器人的现状,开发了叶片检测爬壁机器人,并采用CPG(中枢模式发生器)对机器人叶片曲面攀爬步态进行规划。首先,设计了仿尺蠖机器人五自由度机构构型。机构含有3个T型关节和2个I型关节,由直流伺服电机驱动,吸盘足由3个吸盘组成。基于静力分析方法,通过Solid Works Simulation分析零件静力位移,并改进了关节座部件强度设计。针对吸附安全问题,基于静力学平衡原理,推导得到机器人稳定吸附时吸盘半径的安全阈值。其次,基于D-H参数建立机器人运动学齐次变换矩阵,推导得到位置运动学的正反解。基于机器人构型特点,设计尺蠖、翻转、旋转等三种步态。通过Adams动力学仿真得到三种步态下关节最大转矩,验证了电机选型的正确性。然后,基于几何方法分析吸盘足和机构对圆弧曲面的适应性。基于圆弧轨迹规划方法,分析平面翻转步态和曲面翻转步态的异同,并通过调整平面翻转步态对应的关节角度幅值,使得步态可适应圆弧曲面;其次,基于有监督的学习方法和自适应频率Hopf振荡器,建立自适应CPG网络,学习平面翻转步态。设计了基于相关性的在线调节方法,仿真验证了CPG网络参数调整的收敛性。将学习到的参数稳态值作为CPG网络参数的初值,再通过在线调整关节角度幅值,实现曲面翻转步态。通过MATLAB/Simulink和Adams联合仿真,验证了CPG离线学习、在线调整步态规划方法的有效性。最后,制作了机器人实物样机,搭建了基于PC机的机器人分布式控制系统,进行平面翻转步态实验和曲面翻转步态实验。实验结果与仿真结果一致,表明了机构设计的合理性和所设计的步态规划方法的有效性。