路径规划与导航 具有自主导航巡回功能，可于船体表面自主定位。

目前国内外的水下清扫船体机器人，多采用履带强磁吸附与负压吸附技术相结合，通过负压推进技术保证机器人在下水后可以自主移动吸附于船体表面，另一方面当机器人吸附于船体表面后运用履带强磁吸附保证机体在船体表面的工作稳定性。但仍有诸多不足。

一方面，移动机构的履带强磁吸附技术其转向方式为差速转向，此种转向方式在船体表面发生侧向滑移即利用其滑动摩擦来转向。强磁外表面包裹有提高其摩擦系数的橡胶材料，在船体表面的转向具有不稳定性，其吸附能力在转向时会有波动，严重时机体甚至会脱离船体。另一方面，此种转向方式对与一些拐角较大，空间较小的角落无法做到无死角，降低其清扫质量及清扫效率。

现有的清扫方式主要分为两种，一是柔性清扫，即利用柔性毛刷多为尼龙材质，清扫机构为圆盘状，在清扫盘上安装有尼龙毛刷，通过紧贴在船体的清扫盘旋转运动来去除附作物。此种方式针对与藻类等易去除的附着物可以得到较好的清扫效果，同时不会在清扫时伤害到船体的保护漆。

另一种采用的是刚性清扫方式，大多通过刚性元件撞击难以去除的船体附着物，如藤壶、贝类等。此种方式针对于此类附着物可以做到较好的清扫效果，但目前仍有问题待解决，刚性元件贴近船体表面对于船体凸起的焊缝难以规避，会出现伤害船体的情况，另外对于船体曲率较小的表面无法做到紧贴船体清扫的效果。

综合现有的水下清扫船体机器人，提出了机器人移动方面的全方位无死角移动，在清扫船体方面为提高其清扫质量的同时不伤害到船体的理念。为此，产生了一种新型的水下清扫船体机器人方案，也为水下清扫船体机器人提出了更高的要求。其需要具备的要求如表2-2所示。

表2-2新型水下清扫船体机器人的设计要求

` 特点

移动特性

1。具有全方位移动能力；

2。突破传统的差速转向方式，具有多角度移动能力，

运动更加灵活对船体的影响更小；

3。吸附能力优于传统的两条履带吸附方式。

清扫特性 1。清扫机构运用模块化设计理念，可根据需要进行自由并联；

2。清扫盘采用分级清扫，对于不同类型的附作物分别清扫；

3。清扫机构对于藻类等以去除附着物还是藤壶、贝类等难去除附着物都能进行无损清扫，清扫效率及质量更好；

4。清扫机构动力输出装置输出动力更稳定，具有良好的调节机制。文献综述

2。2 水下清扫船体机器人的机械系统方案

2。2。1 机械系统的设计原则

水下清扫船体机器人作为设计对象，其整体机械系统包括：移动平台系统以及清扫系统。展开来看，其移动平台机构由外围履带模块、履带张紧机构、履带承载机构等组成。移动平台通过内部的型材首尾交错连接组成支撑清扫机构的整体架构，并通过便捷的模块化接口，可以自由连接，拓展其清扫模块。

另一方面其机械系统包含：支撑整体的框架，即内部支撑架结构；传递力的动力件；传动运动的同步带、齿轮组等；执行清扫的清扫盘；保证机体行进的履带结构。

根据对水下清扫船体机器人的分析发现其设计的主要有一下几条原则：

1）稳定性。这是产品能够存活的关键所在，是其他功能的基本保障。也是设计最初就要考虑的主要核心。这要求在设计时从机构的基本原理，实施方案，加工策略等方面，完全符合工况和额定寿命角度去设定设计参数。