静电吸附技术作为一种新兴的吸附方式,涉及了电磁学、材料学、力学等多个交叉学科。该项技术解决了多孔、易碎、质地柔软材料的吸附难题,并且在软体机器人的刚度调节方面也有很广泛的应用,因此近年来一直是国内外学者研究的焦点。本文基于静电吸附技术,提出了一种计算静电吸盘电场强度的等效模型,对静电吸盘吸附性能进行了仿真与实验研究。本文的主要研究内容如下。首先,提出了一种静电吸盘电场强度的等效计算方法——带电导线模型法。基于复变函数求解静电场电场强度的理论,针对静电吸盘的不同电极结构,将平面梳齿电极结构等效为无限长带电导线模型,将空间单面梳齿电极结构等效为多种带电导线耦合模型;对这两种等效模型的有效性进行了验证,计算了静电吸盘的电场强度及法向、切向静电吸附力。其次,研究了不同因素对静电吸盘电场强度的影响规律。运用本文提出的电场强度等效计算方法,研究了不同电极结构静电吸盘电场强度的分布规律,讨论了电极结构对吸附性能的影响;针对静电吸盘的空间单面梳齿电极结构,分析了电极尺寸、电极形状以及绝缘介质层参数对电场强度的影响;建立了空间双梳齿交叉电极、空间棋盘格电极的三维仿真模型,分析了这两种空间电极结构应用于静电吸盘的可行性。最后,制定了静电吸盘的制作工艺流程,对静电吸盘的吸附性能进行了实验研究。制作了不同电极结构和材料的静电吸盘,通过组建的测试系统对静电吸盘的吸附性能进行了测量,分析了理论计算结果与实验测量结果间的误差原因。结果表明,不同参数静电吸盘的电场强度、吸附力的理论计算结果与实验测量结果的变化趋势均一致;当激励电压为3kV时,空间单面梳齿电极结构静电吸盘的法向吸附力相较于普通平面梳齿电极结构提升了 40.5%。