爬壁机器人因具备竖直甚至倒立壁面的攀爬能力,从而极大拓展了机器人的活动空间,因此在众多领域得到应用。面向金属壁面的磁吸附爬壁机器人以其稳定的吸附、较高的带载能力而在船舶、石化等工业的生产维护作业中发挥了巨大的作用。然而现有的磁吸附爬壁机器人却普遍存在着壁面过渡、适应能力差,转向困难,运动灵活性差的缺点。本文针对现有技术的不足,提出了一种新型的轮式悬磁吸附装置,并在其基础上展开了面向远洋船体的磁吸附爬壁机器人的研究。　　首先,根据应用特点为了保证机器人的灵活运动,确定了主动轮差速驱动、从动轮万向随动的机器人运动系统。通过建立机器人在工作空间任意位姿模型的描述,从防止机器人失效的角度研究了机器人在静止、运动状态力学平衡问题,给出了机器人稳定吸附的条件,并分析了机器人越障性能及其影响因素。　　其次,针对以往磁吸附机构的不足,提出了一种吸附稳定、壁面适应能力强的新型轮式磁吸附装置。通过对静态磁场分布特点研究的基础上,利用电磁分析软件 Ansoft优化了吸附装置的磁场分布;并基于高效率和低功耗的目标,给出了对吸附单元参数的最终优化结果。　　最后,搭建了以高性能数字控制芯片 dsPIC33F为核心的机器人嵌入式的控制系统,实现了机器人的远程遥控和无缆化操作。并进行了吸附装置的吸附实验和爬壁机器人样机的综合攀爬实验,测试了机器人性能,验证了理论分析的正确性和设计的合理性。