飞行机器人和爬壁机器人由于其具备机动性能高,安全可靠等特点常常被作为特种机器人应用于多种高危场景和军事战场。但是这两种机器人又都存在着自身难以克服的缺点,如爬壁机器人的移动速度缓慢,飞行机器人的隐蔽性能差等问题,因此本文提出一种基于四旋翼飞行器基础上的可实现行走爬壁等功能的空中机器人,它具备能够在自由空间中进行飞行,在建筑物上爬行,在地面上进行行走运动等能力。本课题针对两栖机器人的工作环境和设计要求,综合现有的研究成果,完成了可倾转旋翼飞行爬壁机器人的设计,仿真分析和实验研制,具体研究成果如下:首先综合分析两栖机器人的功能特点和工作机理,确定了可倾转旋翼飞行爬壁机器人的总体设计方案,并对其进行机器人整体机械系统的设计,主要包括飞行系统的布局,行走机构的设计,吸附力产生方案,倾转机构的设计,驱动电机的选型等,确立了机器人采用四个旋翼进行飞行,并利用产生的推力通过倾转吸附在墙上,并通过四个轮子进行移动的最终方案,并对其中关键零部件进行静力学分析。其次基于设计的机器人本体进行了垂直墙壁和水平壁面两种场景下的静力学分析,确定机器人在爬壁不发生失效时所需要的推力值,对飞行系统的电机和螺旋桨选型起到了参考作用,并基于机器人创建相应的坐标系系统,建立可倾转旋翼飞行爬壁机器人的动力学模型方程,最后对机器人进行了动力学仿真,对今后机器人的控制器设计方面提供了理论依据。然后对机器人的螺旋桨模型和整机模型进行了气动仿真实验,基于流体力学理论基础,计算了其螺旋桨在不同转速不同倾转角下的所提供的向上推力变化,并对整机进行相应的气动布局分析,得到其飞行过程中周围空气的速度变化和压力分布,根据其仿真结果,为今后的飞爬类机器人结构优化提供了参考。最后对两栖机器人的样机进行了研制和实验。通过基于上述理论分析,对机器人的各零部件材料进行选型和加工,并对机器人的控制系统进行了相应的搭建和电子元器件的选型,完成机器人的组装并进行了飞爬机器人的设计功能的实验测试验证,实验结果表明,设计的机器人具有一定的合理性,能够实现其飞行和爬壁的功能。