进坞间隔期的规定放宽，允许用水下检验代替两年次的中间检验，使得水下清刷技术的应用得到了多方认可。在此基础上，为进步适应海洋的恶劣环境和在低能见度的情况下工作，人们开始寻求自动化和机器人技术在水下的应用，并取得了很大的进步，在水下清刷作业方面已有较成功的设备被使用。现在世界各地主要航线上都设有水下清刷维修站，如美国东西海岸夏威夷加勒比海意大利由路特丹开始的西北欧波斯湾新加坡及日本等地都设有水下维修站。在国外。机器人作业装置已经日趋成熟并走向实用化。目前常用的水下清刷设备有手持单刷机械其结构是由液压或气动马达带动个毛刷，毛刷质地根据船体污损情况选择。作业方式是由潜水员手持转刷，利用转刷产生的负压使之紧贴船体，推动其向前运动即可。拥有这类产品的有法国斯塔拉公司及奥切培列特公司美国海军等，日本清洗系统中也有此类装置，它可适用于小型船舶及小舰艇。行走多刷式水下清扫装置年，英国船舶研究计划中引入了水下清刷及维护项目，即。采用了水下运载工具的设计原理，使装置紧贴于船舷壳板做垂直或水平爬行，控制箱在工作艇上，遥控操作。它的工作部分由个转刷，个行走轮和个中心推进器构成。动力源是液压或气动的。法国的型瑞典的曲雷耳和澳大利亚的型的结构与其大体相同。喷射式清刷装置是把高压水清洗用于水下作业，特点是为使喷枪紧贴于工作面，必须有个反向射流，即使用无座力型喷枪，但这样会增加能量消耗。英国流体力学研究协会的研究表明，使用高压喷水器进行清洗可显著地提高清洗速率。这种装置般适用于结构复杂的物体，如海洋平台螺旋桨等的清洗。遥控型清洗器及水下清洗器的微机控制美国公司七十年代初研制成功型清洗器，对于寒冷海域及能见度低的水质情况下进行清扫优点显著，其运动精度低，在船体曲度变化大的部位仍需潜水员下水纠正。法国七十年代末到八十年代初研制了水下清扫机器人装置，由计算机控制并取得了良好的效果。日本在这方面也开展了大量的研究，取得了成功经验。在国内，水下清刷作业自年在湛江厦门天津秦皇岛烟台大连等地建立了由救捞部门开展的业务以来，做了定的工作，并引进了几台设备，但实际应用中存在着许多问题和困难，业务量较少。主要是在夏季水温较高时和在海水可见度高的港口才可以使用，有很大的局限性。主要方式是潜水员水下手工作业，与国外的无潜水员遥控操作形成了鲜明的对比。上海救捞局有关厂曾对进口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。该课题研究试图提出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。本次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四设计方案和技术路线机器人要完成在船体表面的爬行，方面通过电磁吸附吸附在船体上，同时机器人在船体上要完成移动。爬行部分主要解决两个问题，个问题是机器人在曲面的移动，另个问题是机器人在船体表面的吸附对于移动机器人现在的研究主要集中在平面里的移动，例如清洗玻璃的机器人，在玻璃上爬行，清洗管道的机器人等等下面是现在已经存在的几种机器人及其移动方案多吸盘真空吸附式壁面清洗机器人系统，该机器人用于清洗高空玻璃，传统的清洗方法是靠升降平台或吊篮承载清洁工进行玻璃幕墙的清洗,虽简便易行,但劳动强度大,工作效率又低,属于高空极限作业,对人身安全及玻璃壁面都有很大的危险性该机器人可以代替人工清洗考虑到现场实际中的些特点以及对壁面清洗机器人的要求,该壁面清洗机器人多采用真空式吸附方式。另外，坞内清刷也可在船坞里进行船体表面的高压水清洗和喷砂丸处理。高压水清洗高压水清洗是种既环保又经济的表面处理手段，在工业和海洋工程中得到了广泛的应用。高压水清洗对环境没有灰尘产生，可以方便快速而又经济回收清理物，而且旧涂膜表面清洁处理不用担心引起涂膜受冲击而裂开。但清洗船体表面的海洋附着物为海蝠等贝类时，清洗效果并不理想。喷砂喷砂是以压缩空气为动力，将磨料以定速度喷向被处理的船体表面，对船体表面产生冲击和切削作用，以除去氧化皮铁锈和海洋污损物的种有效的表面处理方法。绝大多数喷砂处理需要工人参与，喷砂的扶尘大噪声高还有定的危险性。机器人系统可以采用由机械本体清刷作业装置和控制系统三部分组成的方案，其已有的系统方案见下图其工作原理为在船体甲板上放置有个可自由移动的运载小车，它可使机器人自动爬上或爬下船体表面，克服由于机器人具有的永久吸力带来的放上取下的不便，并起到运输作用。小车上有控制柜显示器动力源及卷扬装置。动力源为水下机器人的移动和清刷作业提供动力，卷扬装置随着机器人的上下移动及时地收放保护缆绳，为机器人提供安全保障条件，同时为机器人输送动力和控制电缆。显示器通过安装在机器人本体上的摄像机，实时地显示机器人的工作环境，便于操作者及时了解机器人的工作状态。机器人从运载小车爬上船体，先按从上至下的路径移动，当到达船的底部时，机器人旋转，然后再从下至上移动。五预期目标完成机器人的结构设计，使所设计的机器人达到所需要的使用功能，结构科学合理。设计对象的测试与性能评价符号相关标准要求。通过毕业设计训练，提高设计计算绘图能力，提升分析问题解决问题能力。六时间安排周进行文献检索，论文收集，熟悉课题，调查研究，收集资料，撰写开题报告周总体方案拟定，功能原理设计，外文资料翻译周机械结构设计，总图部装图绘制周方案细化，总图部件图审定修改周编写设计计算说明书周提交修改毕业设计资料，准备答辩。七参考文献王丽惠水下船体表面清刷机器人及相关技术研究哈尔滨工程人学博士论文尹龙船体表面水下清刷机器人关键技术研究哈尔滨工程大学硕士学位论文刘淑霞，赵炎正等高楼壁面清洗机器人及相关技术的研究自动化博览邵浩，赵言正等爬壁机器人在弧面上爬行时的吸附稳定性分析机器人在我国开展船舶水下维修的可行性中船总平台公司沈为民，潘涣涣等水冷壁清扫检测爬壁机器人机器人指导教师意见对课题的深度广度及工作量的意见，设计的结果预测或论文的可行性评价指导教师年月日系部意见系主任年月日注开题报告作为毕业设计论文答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之，应在导师的指导下，由学生填写，经导师签署意见及系部审核后生效。届毕业设计论文开题报告二级学院机电工程学院班级机三学生把鹏程学号指导教师胡少刚职称副教授课题名称水下船舶清洗机器人结构设计课题类型毕业设计毕业论文起止时间开题报告毕业设计含课题来源及现状设计要求工作内容设计方案技术路线预期目标时间安排及参考文献等。字数为以上。课题来源及现状课题来源课题来源于常州太烨传感科技有限公司。船舶在长期的航行中，水下部分的船体表面会附有贝类藻类生物及生出锈斑，严重影响船舶的航行速度和使用寿命，还增加船舶的燃料消耗，所以定期清洗非常重要，人工清洗人员工作量大难度大效率低，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，主要是因为船舶清洗是在水下，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。据统计，世界上万吨以上的船占船舶总数的，这是部分相当大的业务对象。而我国虽有大连造船新厂等几家拥有万吨级以上的船坞，但还是与国外存在很大的差距，我国只有在修船效率上下功夫。实现水下清刷作业的自动化，用机器人来替代人的操作，将会大大节约劳动力，降低潜水员的劳动强度，提高修船效率。法国美国日本等国家已开展了水下清刷设备的研究，但有的还是需要潜水员下水操作。为了提高修船效率节约能源，提高我国在世界修船业中的地位，研制水下清洗机器人成为需要，水下船舶清洗机器人将大大提高船舶清洗的效率，减少工作量，减少工作强度，实现自动化清洗。该机器人的结构主要分成两部分部分是移动部分，另部分是清洗部分。移动部分主要解决的问题是机器人在曲面上的移动，清洗部分的结构设计利用清洗盘的转动来实现清洗。水下清刷作业由于可以在舰船锚泊或停靠码头时直接进行，方面减少了船舶的停航损失，另方面也使得船舶的燃油水泵大大地降低。这样可以解决船坞不足，特别是大坞严重不足的问题。众所周知，修船期长，船坞不足，缺少吨以上的大坞是我国修船业发展的重要障碍。而船坞投资巨大，建设周期长，为了提高坞修能力，近年来用于坞修机械化的投资介巨大。水下清刷技术的国内外发展概况水下清刷作业具有减小船舶阻力减少航速损失和节约燃料等优点，特别是在全球石油危机的影响下，船舶的水下清刷作业更是得到了广泛的应用和发展。水下清刷技术的发展分为三个阶段。第阶段为手工操作阶段，由潜水员下水进行清刷工作。第二阶段为机械操作阶段，由专用的清洗器涂装机等机械完成大型船舶的清刷任务，并具有较高的工作效率。第三阶段为遥控机械或机器人作业阶段，为在恶劣的海洋环境下开展工作提供了保障。手工操作最早用于对较小船舶水下海生物的清洗，使用成形的气动或液压清洗器由潜水员来操作完成。随着大型船舶特别是大型油轮的出现，手工操作不能满足高效率和质量上的要求，从而出现了较为大型的机械装置。如多刷清扫器刷污车等。这阶段的快速发展方面是由于大坞的数量满足不了修船的需求，另方面是航运部门在石油危机油价上涨的压力下采取了缩减开支和降低油耗的措施。特别是船级社对船舶进坞间隔期的规定放宽，允许用水下检验代替两年次的中间检验，使得水下清刷技术的应用得到了多方认可。在此基础上，为进步适应海洋的恶劣环境和在低能见度的情况下工作，人们开始寻求自动化和机器人技术在水下的应用，并取得了很大的进步，在水下清刷作业方面已有较成功的设备被使用。现在世界各地主要航线上都设有水下清