3。4 本章小结 26

第四章 水下清扫机器人的清扫系统设计 27

4。1 水下清扫船体机器人清扫系统设计 27

4。1。1定力矩清扫刀具模块设计……………………………………………………。27

4。1。2外围柔性毛刷清扫设计及整体清扫盘布局…………………………………。29

4。2 本章小结 30

第五章 水下清扫机器人电控系统设计 31

5。1 驱动电路分析及设计 31

5。2 控制器的选用 32

5。3本章小结 33

第六章 水下清扫船体机器人样机制作与实验 34

6。1 关键零件的材料选用 34

6。1。1 整体支撑框架铝合金型材的选用 35

6。1。2 履带固定板ABS板 35

6。1。3 PLA3D打印机材料 35

6。1。4 磁轮轴选材碳素杆 36

6。2 移动机构的简化及试制 36

6。3 清扫机构的简化及试制 41

6。3。1简化清扫机构及关键件分析 41

6。3。2 关键件加工仿真及制作 41

6。4 整体装配与实验验证 44

6。5 本章小结………。。。45

结  论 46

致  谢 47

参考文献 48

第一章 绪论

1。1 课题研究背景

近年来随着海洋经济的发展，我国也逐渐加大了对海洋经济的开发和利用成都，船舶行业逐渐兴旺发达起来。由于长时间在海洋中航行，导致各种水生动植物附着于船体表面及钻井平台表面，一方面加速了钻井平台水下部分的腐蚀速度，影响其使用寿命，另一方面其吸附于船体表面会增加船体行驶阻力从而影响航船的速度、增加油耗。近年来，海洋船体附着物一直影响着船主，每年为清扫船体的此类附着物大约需要花费数十亿英镑。当前船运市场的形式及其严峻，并且由于国际燃油市场的油价高居不下，国际船运公司出于降本增效、降低能耗的考虑，采取了极端降速的措施，因此加剧了海洋生物附着物的附着以及对船舶的不利影响。同时，海洋生物附着物也会对船舶的主机产生影响，降低了主机的使用寿命，增加运营成本。研究表明，当船体有了海洋生物附着物之后，船速会降低10%，油耗会上涨40%，全球船业每年因此而耗费的油费大约有100亿美元[1-2]。

海洋船体被附着一直都是一个老问题，尽管现在水下的船体部分都是使用高科技的防污漆，但是长时间的降速航行、漂航以及抛锚船舶船体还是难以避免海洋附着物的附着。现有防附着物的水中涂料，此种涂料中含有一种可以抑制附着物生长的化学物质，但此种方法污染环境，影响海中生物的常态生长，另外涂料需要定期补漆，也带来了许多不便[3-4]，如图1-1所示为常见船体附作物。