核电站反应堆和乏燃料水池上方放射性较高，为了保护维修操作人员的安全研制适用于在核电站反应堆厂房与乏燃料厂房里高辐射、狭窄空间、硼酸环境下的水池底部爬行，并完成多种不同异物（包括螺栓、螺母、磁卡以及其他机械碎片等）的打捞、视频观测等多功能水下爬行机器人很有必要。本文以国家863计划“核电站多功能水下爬行机器人研制”（项目编号：2011AA040201）为背景，采用美国NI公司CompactRIO控制器为控制主体，设计了IPC和CompactRIO陆上控制中心+车载CAN总线驱动器和直流伺服电机模式的水下机器人监控系统，完成了基于Windows系统和LabVIEW语言的软件开发，实现了对核电站水下爬行机器人的基本控制功能。本文对核电站水下爬行机器人的本体结构进行了分析，运用D-H法完成了机械臂运动学方程的正、逆解运算并在MATLAB中进行了仿真以验证其正确性；介绍了机器人控制系统的总体结构和工作原理，并对其硬件组成及主要部件的性能进行了描述；然后介绍了应用LabVIEW语言设计的大型多任务循环软件架构，完成了基于CANopen通讯协议的机器人运动控制程序和整个控制系统计算机控制程序的开发。最后根据需要，对整个控制系统进行了调试运行，并进行了机器人的异物抓取试验。整个系统在试验过程中运行良好，机器人能够实现对异物的搜索、抓取和摆放等一系列动作，高效率完成异物的抓取任务，验证了系统软、硬件的有效性。