船舶喷漆与除锈等作业需求量大,爬壁机器人成为该领域研究热点。瓦形磁吸单元是机器人在垂直钢质立面附壁行走核心装置。为提高磁力和降低磁力对距离敏感性,对瓦形磁性单元采用Halbach阵列充磁的新型磁路设计,利用数值仿真与试验方法开展瓦形磁吸单元力学特性研究。结果表明:Halbach阵列磁路的磁质比是常规配对磁路的2.87倍,衰减率是其0.5倍;Halbach阵列瓦形磁吸单元优化了磁路,减弱了异性磁极间的磁场损耗,使得磁吸单元表面磁感应强度增强。