大型化工压力容器和各种大型船舶的船体等壁面材料都为钢质材料，一般都是由多块钢板焊接而成，存在数量众多的焊缝。由于需要长时间在高盐分、高腐蚀和高受压状态下工作，因此极易产生各种缺陷从而导致材料失效，除此之外，这些钢质壁面一般都需要进行定期的除锈作业。为保证大型船舶和压力容器能够在安全状态下运行，企业需要强制对其开展定期的安全检测维修以及除锈工作，而目前这些工作都是由大量工人借助脚架、吊车等简易设备完成，工作量大，危险系数高，并且维护效果普遍不好。鉴于此，许多工业发达国家都开始大力研究利用快速发展的机器人技术来完成这些高空高危作业，并提高作业效率，壁面爬行机器人技术逐渐成为机器人研究领域的研究重点。　　根据壁面爬行机器人的工作环境，结合国内外壁面爬行机器人技术的发展状况并在总结各类壁面爬行机器人优缺点的基础上，提出了一种基于永磁轮行走吸附技术的新型壁面爬行机器人的机械本体结构，解决了钢质壁面爬行机器人的灵活性不足以及轮式行走方式引起的吸附力不足的问题。　　应用磁路设计原理并结合现代永磁材料，设计了新型的永磁轮机构，并对磁场进行了理论分析和仿真计算。建立了壁面爬行机器人在壁面吸附状态下的受力模型，对机器人进行了安全性受力分析，验证了机器人的吸附可靠性。对不同钢质壁面厚度条件下的永磁轮吸附状态进行了仿真分析，对仿真结果进行了比较判断，确定了壁面爬行机器人安全运行所需的最小壁面厚度。对壁面爬行机器人爬越焊缝过程进行了动力学仿真分析，建立了动力学数学模型。　　对壁面爬行机器人样机进行了综合性能试验，取得了相应的试验数据，并与设计参数进行对比，对比结果表明样机的性能参数符合设计要求。