随着我国经济的不断发展,城市规模的不断扩大,整个社会对电力供应的需求也在不断的提高。而火力发电一直以来都是电力行业的主力军,长期占据全国电力的75%左右。火力发电的关键设备大型锅炉,是一种通过在内部燃烧煤粉,加热周围水冷管壁管道内的水变成水蒸气,驱动汽轮机发电的设备。锅炉水冷管壁在长期工作产生的中容易产生磨损和高温腐蚀,但是长期采用工人对水冷管壁进行检测、维护和清理效率低,费用大。采用爬壁机器人对水冷管壁进行检测、维护和清理变得更加的方便、经济、高效。针对上述背景,本文在充分调研国内外相关研究的基础上,提出了一种基于磁吸附的锅炉水冷壁爬壁检测机器人代替人工作业,并面向现有爬壁机器人存在的吸附力不足,负载能力弱,运动稳定性差等问题展开研究,以实现爬壁机器人吸附可靠,运动灵活,检测稳定的设计目标。本文主要研究的内容如下:（1）根据锅炉水冷管壁的特殊性质以及爬壁机器人的工作要求,提出爬壁机器人的设计方案以及永磁吸附,轮式移动,电机驱动的工作方式。再对爬壁机器人的的关键部件进行了需求分析与结构设计,最后建立了完整的三维结果模型。（2）根据爬壁机器人在壁面的不同吸附状态进行了静力学的数学建模与分析计算,计算得到了爬壁机器人吸附在壁面所需要的最小吸附力。然后通过AYSYS软件对永磁吸附装置进行了磁场仿真分析,了解到磁场线在永磁吸附装置以及水冷管壁之间的分布规律,得到爬壁机器人在沿水平方向移动,处于水冷壁管的上极限位置的情况下的吸附力最小的结论。（3）针对吸附装置的气隙大小,轭铁的厚度以及永磁体的不同形状大小,充磁方向进行了大量的有限元仿真,绘制出了每一个参数与吸附力之间的关系曲线。同时,引入了磁质比的概念,将每一个参数与爬壁机器人质量之间进行联立求解,绘制出了每一个参数与吸附力之间的效率曲线,对原有的初始参数进行了优化,提高了永磁吸附机构的吸附效率。（4）在爬壁机器人的样机制造出来以后,对爬壁机器人的吸附性能,运动性能,以及越障性能进行了多样化的测试,验证了爬壁机器人在负载或者只有一边轮子吸附的情况下,依然能够稳定工作;验证了爬壁机器人在实际工况下的运动以及越障性能,保障了以后在实际工作中的稳定性。