- 解决四足机器人在**铁磁表面(ferromagnetic surface)** 上实现可靠爬行运动的问题
- 现有**电永磁(electro-permanent magnet)** 附着方案存在**负载密度低**、对**气隙变化(air-gap variation)** 敏感等问题
- 研究背景:需要高负载-重量比且能在**部分接触(partial contact)** 条件下保持附着的足端设计
- 提出**CHN-EPM(圆形Halbach网络电永磁)** 附着单元,利用**三维磁路结构(3D magnetic circuit)** 和**磁通集中效应(flux-concentration effect)** 实现**分布式并联磁通路径(distributed parallel magnetic flux path)**
- 开发**磁化驱动器(magnetization driver)** 与**两级脉冲电流控制策略(two-stage pulse current control)**,精确调节励磁电流幅度和持续时间
- 集成**柔性压力传感器(flexible pressure sensor)** 进行**接触力反馈(contact force feedback)**,实时监测附着/脱离状态
- **高负载-重量比(load-to-weight ratio)**:最大附着力超过1000 N,负载-重量比超过**200:1**
- **低气隙敏感性**:分布式并联磁路设计使得有效附着对**气隙变化(air-gap variation)** 不敏感,即使在部分接触条件下仍能维持
- **可靠附着切换**:通过**两级脉冲电流控制** 和**力反馈** 实现不确定接触条件下的**磁化/消磁控制(magnetization/demagnetization control)**
- **首次集成** 到商用四足机器人(Unitree GO2)并在多种复杂铁磁表面(天花、垂直壁、涂漆、穿孔、弯曲)验证稳定运动
- 为四足壁面爬行机器人提供了一种**高负载密度、可控附着** 的电永磁足方案
- 提出的**CHN-EPM结构** 和**两级脉冲控制策略** 显著提升了电永磁足在非理想接触条件下的附着鲁棒性
- 实际机器人集成实验证明了系统在**天花板(ceiling)**、**垂直壁面(vertical wall)** 及**复杂曲面(complex curved surface)** 上的攀爬能力,拓展了四足机器人的应用场景