在现代工业中,可控可逆的粘附在搬运、精密制造和爬壁机器人等方面具有广泛的应用。采用抓取、电磁、真空负压、静电、导轨系缆等手段实现的粘附脱附模式,普遍存在应用缺陷,高能耗且仅适用于特定场合。以磁场为代表的外场调控粘附技术正作为一种新兴的智能粘附技术,方兴未艾。作为一种磁控材料,MRP的粘附特性已被证实可受外部磁场影响,这为解决粘附可逆切换问题提供了一种新思路。因此,本文结合章鱼的吸盘吸附和磁控MRP材料的磁致变形,提出了一种基于磁控负压的仿生粘附装置。通过模仿章鱼吸盘设计了仿生粘附结构并构建了对应的磁控装置,利用有限元方法仿真分析整体器件的粘附性能并搭建实物,开展了相关的可逆粘附实验验证。本文的具体研究内容与结论如下:1.针对目前可逆粘附装置技术存在的粘附调控性差的问题,介绍了磁控粘附的优势,综述了传统的与新兴的仿生粘附装置的研究现状,并提出了本文主要的研究工作。2.鉴于现有的MRP材料的磁控性能不强,通过更换填充颗粒为钕铁硼(Nd Fe B)、优选基体、优化含量等方式对材料进行优化,最后得出结论:当Nd Fe B体积含量26.7%,采用正常磁化方式施加1.5T磁场时,制备出的材料是具有更好的磁控粘附功能的磁控材料,为下一步设计仿生粘附结构打下基础。3.基于改进后的MRP设计了仿生粘附结构。首先分析章鱼吸盘的粘附机理并依此设计了仿生粘附结构,使MRP上微型吸盘因磁控变形产生负压吸附,通过主动的磁场控制来切换粘附脱附。同时,建立了基于微型吸盘的力学模型,推导出了粘附性能的理论计算方法。模型分析表明,MRP的几何参数,颗粒含量都显著影响了粘附性能。4.在仿生粘附结构的基础上,综合设计了相应的磁控装置,建立了基于最优磁场与最小质量的优化模型,并采用COMSOL有限元方法对磁控装置进行建模、仿真分析与评价,为后续的实验验证提供对比和指导。5.根据前面的设计优化结果,搭建了装置的粘附实验测试平台,对粘附装置的磁控粘附特性进行了探索实验,并将实验结果与理论进行了对照,验证了基于磁控负压的仿生粘附的有效性。实验表明,对于具有26.7vol%填充颗粒的器件,当实验电流为2A时,增强的附着力可在数秒内达到65.94KPa,同时具有较高的耐久性。相比较于其他方法,所提出的磁控粘附装置可通过切换磁场实现可逆的粘附,为面向复杂场景下的粘附技术研发提供了新思路。