爬壁机器人磁吸附结构的磁路优化设计与试验分析

来源：机床与液压杂志2021年第23期北京时间：

作者：骆杨，张兴国，徐康

单位：南通大学机械工程学院；南通大学机械工程学院；南通大学机械工程学院

摘要：基于Halbach永磁阵列，提出一种优化有限体积下吸附结构磁路的方法。针对船舶壁面维修保养机器人功能单一的问题，介绍一种模块化多功能船舶壁面维修保养机器人，包括清洗模块、除锈模块、喷漆模块，着重对运动机构的吸附结构进行优化分析。研究平面形Halbach永磁阵列对吸附力的影响。通过正交试验分析平面永磁阵列的不同参数（N、n、ε1、ε2、h、h1）对吸附力的主次影响，并选定最优方案。试验结果表明：永磁阵列的高度一定时，不宜增加轭铁；永磁阵列的长L≤55 mm时，参数N应取值{2,3}；宽W≤20 mm时， n应取值{1,2}；ε1和ε2的取值受到N、n、h的影响。

关键词：爬壁机器人;Halbach阵列;永磁吸附组件;磁路优化