随着世界各国航空航天技术的不断发展，地球轨道上卫星、火箭箭体、空间碎片的数量不断增加。正常工作的卫星极有可能与数量猛增的火箭箭体或空间碎片发生碰撞，从而导致卫星报废，使国家遭受重大财产损失，而且碰撞过程中会产生大量碎片，危害其他正常工作的卫星。因此，对空间中火箭箭体和碎片的捕获和清理变得十分必要。　　空间碎片作为空间非合作目标往往没有特定的机械接口，且几何形状大小不一，速度姿态信息难以准确掌控，传统的刚性夹持（依靠表面相互挤压产生的摩擦力实现自锁）或网捕的方法具有很大的局限性。近年来，通过学者对自然界中壁虎的研究，发现壁虎脚掌长有阵列式的微小刚毛。该刚毛阵列在与表面充分接触时能够产生足够大的范德华力保证壁虎在全平面的运动。同时，壁虎脚掌的干黏附特性，使得壁虎在运动时不易受环境介质的影响。根据上述特性制备的仿生黏附脚掌，可将其应用于空间微重力的真空环境。然而仿生黏附脚掌黏附/脱附力的产生，必须依靠机构对其进行黏附/脱附运动控制，从而实现对空间非合作目标的有效操控。　　因此，本文基于壁虎脚掌的范德华力效应，设计并研制空间仿生附着机构。根据仿生黏附脚掌的黏附力特性和附着目标的表面结构特性，提出仿生附着机构的设计方案，对仿生附着机构进行目标结构特性的适应性分析，建立仿生附着机构的数学模型。在此基础上，确定影响仿生附着机构黏附/脱附能力的关键参数，并对上述参数进行优化，以提高机构对于不同结构特性目标的适应能力。根据优化结果设计并研制空间仿生附着机构，实现仿生附着机构对目标物体的有效附着与操作。