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文献参考-水下船舶清洗机器人结构设计

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文献参考-水下船舶清洗机器人结构设计

船舶正常工作时总有一部分沉在水下,常年累月,在水下的船体表面会附着一些贝类、藻类等生物,严 重影响船舶的航行速度和使用寿命,还增加了船舶的燃料消耗,所以每隔一段时间就要对船舶进行清洗 . 但传统的清洗方法是工人要潜入水里才能对船舶进行清洗,具有一定的风险性,工作量大,难度大 .因 此研究水下清洗机器人成为必要 .本设计 的研究目的就是在于 制造出一种在水 下可以游动并且可以吸附 在船体上的清洗机器人 .一方面机器人可以像鱼类一样在水下自由的游动 ;另一方面该 机器人可以通过电 磁吸附吸附在船体上并 且通过移动装置 在船体上爬行,同时 进行清洗 .因此 该 机器人代替了人工潜入水 下进行清洗, 减少了 工 人 的工作量,减轻了工作强度 ,实现了水下 船舶 清洗的自动化,同时对于爬行机 器人在曲面上的移动提出了一种新的爬行方式,具有重要意义 . 完成机器人的机构设计,该机器人的结构主要分成两部分:一部分是移动部分,另一 部分是清洗部分 .移动部分主要 解决的 问题是机器人在曲面上的移动,现如今主要的移动机 构都只是适应机器人在平面上的移动,而在曲面上的移动却研究的很少 .该机器人提出了利 用球连接来适应曲面的移动, 采用三个支撑点的结 构,其中两个是固定的,而第三个是利 用球连接,同时采用大小两个三角吸盘,循环移动来实现机器人的移动, 当然该机构也 不 可避免的 存在一些问题 .清洗部分的结构设计利用清洗盘的转动来实现清洗 .本设计主要完 成这两部分的 结构 设计,利用直流电机驱动, 同时完成二维图和运动仿真 . 过内外研究现状 目前中国国内对于这方面的研究还很少,对于壁面清洗机器人有一些研究,主要是清 洗玻璃、墙壁等,但是对于船舶清洗研究的却是很少,一方面船舶清洗是在水下,设计时 要考虑水的影响,密封性的要求,水下移动、吸附等问题,增大了设计的难度,目前国 内 只有哈尔滨工业大学于 2003 年研制出了一种水下清洗机器人,采用履带式移动方式,吸 附在船体上清洗船舶 .国外一些国家也开始研究清洗机器人,主要是壁面清洗机器人的研 究,都取得一些成绩,但是在实现复杂运动和清洗功能的技术理论和实践上仍需要经历一 段成熟期 . 对于清洗机器人的研究,尤其是水下清洗机器人,目前仍然是处于开始期,还有很多 关键的技术需要解决,并且水下清洗机器人作为一种新的清洗概念和作业方式,还有

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