铁镍合金 12 10 13 150

铁铝硅合金 15 3 2。5 100

锰锌合金 4 3 4 250

烧结铷铁硼 50 35 14 200

续上表：

材料 最大磁能积/MGoe 矫顽力/KOe 剩磁/1000Gs 最大工作温度/℃

充磁铷铁硼 10 12 8 180

铝镍钴合金 9 2 13 150

钐钴合金 30 25 10 350

根据对材料性能参数的对比分析，可以总结出：相同条件下，烧结钕铁硼材料的最大工作温度为200摄氏度，可满足大部分工作环境的要求，且其剩磁值相差不大，但是其最大磁能积比较大，远超其他材料，且长期使用不会退磁。在磁性材料中，烧结钕铁硼也被公认为现今磁性最强的磁性材料。同时，磁钉在安装时需要考虑材料硬度，成本等因素，而钕铁硼材料价格相对较低，且其硬度大约为HRC35，可满足安装要求。据此分析，拟定选用烧结钕铁硼为磁钉材料。文献综述

2。1。2 磁钉型状

在磁钉导航系统中，不仅需要合理选择磁钉材料，还要根据实际情况设计合适大小的磁钉尺寸，以保证磁钉能够正常安装且其导航效果最好。

在国外已经进行过的实验中，大多选用圆柱型钕铁硼磁钉，但尺寸多有差别。美国加州进行的公路汽车导航试验中，选取直径2。4厘米，长10。0厘米的磁钉。同时，为确定最优方案，PATH课题组曾选用不同尺寸的磁钉进行试验，实验结果表明：在传感器的安装高度相同时，选用直径相对较大而高度较低的圆饼形磁钉，其导航效果最好。而在日本，对于在高速公路上进行的汽车导航试验，则选取了直径2。0厘米，长5。0厘米的磁钉。在我国交通部进行的一系列研究，借鉴国外的一些优秀研究成果，确定使用的磁钉尺寸为直径2。9厘米，高度6厘米，并且由三个磁钉叠加称为一个磁钉进行试验[6]。

分析国内外已有的实验成果，从外型来看，使用圆柱形磁钉效果较好，因为圆柱型磁钉是轴对称结构，其磁场强度也是轴对称的，便于探测分析。同时，相对于长方体等形状，圆柱型磁钉易于打孔安装，拟定选用圆柱型磁钉。据此分析，需要确定圆柱尺寸。

2。1。3 磁钉尺寸

磁钉体积变大时，磁场强度会变大，但磁钉价格会随之增加。结合本课题条件，对比现在已有的圆柱型磁钉，拟定使用直径范围为2～～5毫米的磁钉。据此，对此直径范围内磁钉做分析。

2。1。3。1 磁钉直径来,自.优;尔:论[文|网www.youerw.com +QQ752018766-

根据现有的机器人使用条件，初定传感器安装高度为4厘米。为了比较不同直径磁钉磁场强度，现取一磁钉高度，使用ANSYS对相同高度、不同直径的磁钉做分析[7]。将测量数据汇总，如图2-2：