基于大型金属罐体无损检测需求,本文提出了一种无损检测平台来代替人工完成在大型金属罐体上的两种典型检测工作,由此可以降低检测成本及工作强度、缩短检测周期、提高罐体利用率。本文主要研究工作如下:（1）设计了一款永磁吸附、四轮移动的壁面行走模块,其由左、右侧车身组成,二者通过一个两自由度转动机构连接,这种分离式车身结构可自适应不同曲率的罐体且保证跨越焊缝过程中各轮保持相对独立。针对大型金属罐体两种常见的缺陷类型:腐蚀减薄、焊缝开裂,分别论述并设计了超声波测厚、TOFD焊缝探伤两大无损检测模块,将两种无损检测模块分别搭载在壁面行走模块上,得到两款无损检测平台:超声C扫测厚平台、TOFD焊缝探伤平台。（2）以立式圆柱罐体、立式球罐体两种常用大型金属罐体为无损检测平台的使用环境,建立了壁面行走模块在两种罐体表面的位姿模型及力学模型。以无损检测平台不发生沿罐体表面的滑移、倾覆为条件进行力学分析,研究了多种运动工况下对吸附力的要求。代入超声C扫测厚平台各个参数值进行计算并对比所有计算结果,得到了吸附力理论最小值,为吸附装置分析提供理论依据。（3）在此基础上,将吸附力作为已知量,分析了壁面行走模块在两种罐体表面上的典型转向类型、单轮绕任意转动中心转动时的滑移转向总阻力矩。以原地转弯为例,研究了壁面行走模块在两种罐体上各转向阻力矩情况。代入超声C扫测厚平台各个参数值,计算出了同侧两轮转向总阻力矩之和最大值,为电机及减速器选型提供参考。（4）研究并总结现有永磁吸附方案,设计了一种结构简单、稳定性强、负载能力强的磁轮式吸附装置并对其进行了主参数分析。对磁轮进行了多参数下的吸附力仿真分析,给出了每个参数理想取值范围。在满足理论最小值基础上,对吸附力进行了优化,使得整个磁轮尺寸及质量达到最小。另外,从理论层面给出了一种磁力可调式磁轮设计方案,其在工作状态时提供可靠吸附力,在非工作状态时降低吸附力,便于从罐体表面取下检测平台,通过仿真分析验证其原理正确性。（5）基于上述研究,研制了功能样机,进行吸附力实验、运动性能实验、跨越焊缝实验等,结果表明功能样机基本可以满足所有工况下的运动要求。在改善功能样机的不足、升级操控系统后,研制了产品样机,分别在立式圆柱罐体和立式球罐体上进行大量现场实验,结果表明其基本具有工程应用价值。