设计出一种新型磁吸附履带式爬壁机器人,用于替代潜水员进行水下船底附着物清理作业。目前国内外研发的同类机器人存在着吸附力不足,曲面自适应性差等问题。基于永磁式履带行走装置,提出了一种具有曲面自适应性的被动式独立悬挂机构主体联接方案,同时,设计出一种能够有效提升该装置壁面吸附性能的载荷分散机构。通过对机器人总体方案的调研,结合理论计算并进行结构设计,最终完成机器人样机的试制及相关性能参数测试,为解决上述问题提供了一种切实可行的机器人结构设计方案。主要研究工作如下:（1）对船体表面附着物清理作业工况及作业要求进行了分析,调研了国内外爬壁机器人的研究现状,总结出本课题的研究方向和设计需求。并据此设计出一种新型永磁吸附履带式爬壁机器人的机械结构方案,提出了一种基于被动式独立悬挂的机器人主体联接方案及相应的载荷分散机构。（2）确定一般形式下的机器人空间位姿模型,分析了磁吸附履带式爬壁机器人的常见失效形式以及失效机理,同时建立了该机器人的力学模型,并通过MATLAB计算得出永磁吸附单元的额定吸附力及驱动装置的额定输出扭矩。通过ANSYS Magnetic仿真软件及永磁体样品磁吸附力曲线测定实验,确定了永磁吸附单元设计参数。此外根据上述计算结果,对载荷分散机构为该类爬壁机器人负载性能提供的优化效果进行了量化分析。（3）基于STM32嵌入式技术,搭建出满足工况需求的机器人运动控制系统。同时,自主研发试制了机器人样机,并在专用铁壁实验台上进行了爬壁实验,负载实验,越障实验以及路径追踪实验,对机器人的多项性能指标进行了测试分析。通过与国内同类机器人的负载性能对比,证明了提出磁吸附履带式爬壁机器人的负载性能优势。综上所述,研发出一种具有曲面自适应性的磁吸式履带爬壁机器人,具备在船底外壁吸附运动作业的性能。该机器人的额定运动速度为7 m/min,自重74 Kg,可跨越高度为10 mm的壁面障碍,静止吸附状态下的有效负载为140 Kg,这些参数均满足预期设计目标。