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龙图腾网恭喜山东大学申请的专利攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置及其控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119370220B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411950067.1，技术领域涉及：B62D57/024；该发明授权攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置及其控制方法是由高树华;杨坤蒙;王静;王正方设计研发完成，并于2024-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置及其控制方法在说明书摘要公布了：本发明属于磁吸装置领域，为解决电磁吸附机器人稳定性差的问题，提供了攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置及其控制方法。其中，攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置包括永磁铁保护机构和磁吸附轮；磁吸附轮设置在攀爬机器人的攀爬执行机构末端；磁吸附轮包括柔性轮面，柔性轮面内包裹有Halbach阵列电磁铁；Halbach阵列电磁铁用于当线圈通电时产生磁场强度，以使得磁吸附轮吸附在钢结构上；磁吸附轮上还设置有磁场强度检测模块；磁场强度检测模块与控制模块相连；永磁铁保护机构与控制模块相连。其能够满足高负载情况下的能效需求同时实现更复杂的任务适应和环境感知能力。

本发明授权攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置及其控制方法在权利要求书中公布了：1.一种攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置，其特征在于，包括：永磁铁保护机构和磁吸附轮；所述磁吸附轮设置在攀爬机器人的攀爬执行机构末端；所述磁吸附轮包括柔性轮面，所述柔性轮面内包裹有Halbach阵列电磁铁；所述Halbach阵列电磁铁外缠绕有线圈，所述线圈与电源模块相连；所述Halbach阵列电磁铁用于当线圈通电时产生磁场强度，以使得磁吸附轮吸附在钢结构上；所述磁吸附轮上还设置有磁场强度检测模块；所述磁场强度检测模块与控制模块相连，用于检测Halbach阵列电磁铁的磁场强度并传送至控制模块；所述永磁铁保护机构布设在攀爬机器人内部且处于非工作状态；所述永磁铁保护机构与控制模块相连；所述控制模块用于将磁场强度检测模块传送来的Halbach阵列电磁铁的磁场强度与预设磁场强度阈值进行比较，来控制永磁铁保护机构切换为工作状态，使得攀爬机器人吸附在钢结构上；所述控制模块还用于：将Halbach阵列电磁铁的当前磁场强度转换为当前吸附力；根据当前吸附力及设定的目标吸附力与外部负载变化，利用模糊规则算法动态调整PWM信号占空比，来控制电源模块的输出电流大小，实现对磁场强度的闭环控制；利用模糊规则算法动态调整PWM信号占空比的表达式为： ； ； ；；其中，表示输出变量的可能值范围，表示多规则模糊推理隶属度函数；和分别为吸附力和负载变化；表示攀爬机器人在第种姿态下的模糊推理隶属度函数；表示攀爬机器人的姿态种类数量；和分别表示吸附力和负载变化的隶属度函数；吸附力和负载变化的隶属度函数表达式为： ； ；其中，是攀爬机器人在不同姿态下的对应变量参数；所述永磁铁保护机构和磁吸附轮两者的设计参数决定攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置的性能指标；其中，所述设计参数包括几何特征、材料分配特征及力学特征；所述性能指标包括强度及质量；设计动态调整的惩罚函数，以反应攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置的性能需求；动态调整的惩罚函数表达式： ；其中，为动态调整因子，反映当前攀爬机器人轻量化大负载动态磁吸附装置状态的时变需求；为状态权重系数，用于动态调节不同阶段对结构性能的关注程度；为状态变量的周期波动项，为波动频率因子，用于增强状态变量变化的非线性敏感性；为控制变量权重函数，通过对输入变量的非线性放大，体现外部加载对性能评估的影响，为调节指数；为综合评估函数，用于表征结构状态变量与控制变量之间的耦合关系，其具体表达式通过历史数据集合进行回归拟合得到；为评估的时间窗口，用以限制计算范围并确保实时性；通过传感器数据评估结构状态，动态调整和的参数以适应最新需求。

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