爬壁擦窗机器人永磁式磁吸附可靠性计算案例

家用擦窗永磁式机器人是依靠磁吸附机构提供足够的吸附力来保持其在壁面运动过程中的可靠吸附，吸附机构的性能会关系到机器人壁面运动的安全性、负载能力和运动性能等。对于如何提高吸附机构的性能，设计重量轻和吸附可靠的磁吸附机构，一直是擦窗机器人研究的重点和难点。机器人擦窗过程中需要负载一定量的水，本章通过计算永磁铁吸附力的大小，改变可变量，挑选永磁体的外形尺寸，在满足吸附可靠性的情况下，调整永磁铁与玻璃气隙，尽量减轻永磁体的重量。从而减轻永磁式擦窗机器人的本体分量。

1.1磁吸附力计算数学模型及优化目标

1.1.1永磁铁优化目标

在气隙一定的情况下，永磁铁吸附力