随着经济水平的提高和居民收入的增加，对木材产品的需求逐年增加。近年来，在中国的森林采伐严重，森林的数量已急剧减少，而木材储量不能满足需要。提高木材利用率，充分利用现有的木材资源，是中国亟待解决的重要问题。缺陷检测是提高木材利用率的有效途径，同时CT扫描检测是木材内部缺陷无损检测的重要方法。由于无损检测设备沉重且具有一定的辐射性，在不砍伐的条件下，人工很难携带设备攀爬至木材指定高度进行检测。随着机器人技术的发展，农业、林业、古建筑等领域迫切需要能够爬上、携带设备来代替人工进行攀爬试验的机器人。　　本文研究和设计了一种攀爬机器人运动控制系统，能够满足携带检测设备稳定攀爬运动且实现精确旋转检测的需求。该攀爬机器人应用智能控制算法和人机交互，可稳定将扫描设备运送到指定检测位置，并有效的检测出被攀爬木材的内部构造图像。论文主要研究工作如下：　　1、通过国内外爬树机器人研究现状分析，设计了一种可承载CT扫描设备的攀爬机器人样机，通过对其进行有限元分析，验证其攀爬和夹持特性可满足承载检测设备稳定攀爬的任务。进而进行机器人运动控制系统方案设计，满足稳定攀爬、不损伤被检测木材、检测木材内部图像清晰度高等需求；　　2、根据攀爬机器人运动控制系统总体方案设计，研究运动控制系统各模块的功能原理，设计了运动控制器与扩展模块、电机驱动模块、木材内部构造检测模块、传感器模块、人机交互模块等在内的高实时性硬件结构；　　3、对攀爬机器人的运动控制算法研究，以保证运动控制系统的稳定性。先根据攀爬机器人的本体结构，运用D-H建模方法建立运动学模型，并求出相关运动学正、逆解，进而分析所设计的攀爬机构到达指定位置的可行性和有效性；然后结合神经网络PID 控制算法、模糊控制、模糊 PID 控制算法解决攀爬机器人升降关节不同步、旋转关节角度不到位、水平夹紧力度不均匀问题，保证机器人攀爬和检测过程的稳定性和安全性；　　4、在运动控制系统硬件与智能控制方法的基础上，使用C++ MFC结合无线网络对其进行控制软件设计，同时将运动控制算法编写在软件代码中，实现机器人运动控制的智能化，保证了机器人操作的稳定性。控制软件系统可直接在Windows 7操作系统下运行，操作界面友好、运行稳定、兼容性强。　　5、最后，对机器人系统进行调试，通过采集实测数据不断优化控制算法，满足运动控制系统需求。　　本课题所设计的机器人可承载木材内部检测设备，通过其攀爬运动的形式完成木材内部缺陷检测。同时检测机器人对景观树、古木建筑等内部缺陷检测等均具有重大意义。所研发的机器人运动控制系统安全性高、稳定性高、检测图像清晰，对机器人应用到木材内部构造检测领域有着重要的实际意义。