TOP24【毕业设计】水下船舶清洗机器人结构毕业设计说明书.doc文档免费在线阅读

滚珠丝杠在轴向力作用下的变形量为式中工作负载滚珠丝杠的导程，丝杠材料的弹性模量滚珠丝杠内径截面积，。

丝杠滚珠直径滚道半径偏心距滚珠丝杠内径滚珠丝杠截面积由公式得因扭矩引起的导程变形量很小，可忽略，即，所以丝杠长度为时，导程变形总误差为，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。

因此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，现在市场上也可以买到。

第章总体方案设计设计的基本要求工艺范围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，所以定期为平方毫米对清洗盘的设计主要是选择合适得材料毛刷来清洗船体表面，船体表面的污染物对船体有点的吸附力，普通的毛刷不容易将其刷下，容易变形，考虑这些因素，选择铁丝刷，铁丝具有定的硬度，不容易变形寸很大，主要清洗路面，所以尺寸比较大，第二种尺寸相对很小考虑以上特点，本机器人的清洗机构选择第种，但是尺寸选择变小，利用小型直流电机驱动，考虑清洗的力矩及所需转速，选择转速为，清洗面积大约比较光滑的表面，清洗力不是很大，并且是靠滚来完成的图目前市场上主要有这两种清洗设备，比较两种设备，第种要靠电机来驱动，第二种主要是靠手动来实现清洗两种清洗都不需要很大的力，转速不需要很快第种尺圾，所以尺寸很大，所需力要求不大，转速在左右，本机构设计简单，传动容易设计，同时又可以实现所需功能图滚筒刷滚筒刷尺寸小，清洗的力不大，靠滚动来完成清洗，般用于手动，主要用于清洗玻璃等表面附着的些贝类藻类等生物，需要定的清洗力同时考虑机器人的本身尺寸大少，清洗圆盘不易过大，并且驱动要简单可行下面是现存的些清洗工具公路圆盘洗该清洗盘用于公路的清洗，主要清洗路面的尘土和垃附物体上，哈工大所研制的清洗机器人就是利用永磁吸附，利用双履带移动方式，直吸附在船体上移动本机构是利用机器人的行走完成移动，所以采用真空吸附清洗方案清洗方案的选择，清洗的对象是船体表面，包括清洗船体断电，磁性消失，这时再给小吸盘通电，吸盘具有磁性，小吸盘吸附在船体上，循环吸附于此同时移动部分利用间隙时间移动永磁吸附是利用永磁铁来产生磁性吸附，永磁吸附所产生的磁性直存在，所以移动部分就直在被吸吸附利用直流或交流磁铁的磁场吸力把对象物吸住当切断电流时，磁场消失，对象物即被释放本机构就是利用电磁吸附，当磁铁不通电时，吸盘没有吸力，当通电时，吸盘具有吸力先给大吸盘通电，具有磁性吸附在船体上，然后空气或排风机等用真空泵或用压缩空气产生真空的吸盘，般真空度较高由排风机产生真空的吸盘，般真空度较低磁吸附装置磁吸附壁面移动机器人用于铁磁性壁面上的作业磁吸附装置的吸附由电磁铁永磁铁来产生电磁式真空吸附装置也称真空吸盘，在壁面移动机器人中主要用于非磁性壁面上的作业，如墙壁玻璃面非磁性金属壁面等真空吸盘是在利用吸盘内的压力与大气压之间的压力差而实现吸附的，真空的产生可以通过真空泵压缩态，然后由伺服电机输出驱动力矩经减速器减速后驱动主动链轮，进而带动履带表面的磁块在容器表面上交替吸附，周而复始，实现了机器人在容器表面上的移动吸附方案吸附方式主要有两种真空吸附和磁吸附真空吸附装置嵌有个橡胶封装的永磁体块在履带移动的过程中，保证每条履带上有个磁块与容器表面处于良好的吸附状态，并形成足够的磁力将机器人吸附在容器表面上，实现吸附功能在移动的初始时刻，调整两条履带上的磁块处于相同的状机器人，他们的移动是靠履带完成的，采用永磁吸附，双履带机构，图机器人的吸附机能是由固定在履带链条外翼板上的磁吸附块来实现的由链条的链节数决定了每条履带上每隔个链节安装个磁块，则履带周上均匀镶气缸活塞杆是固定的，在压缩空气驱动下，气缸筒向前运动定距离，且横向吸盘提升气缸伸出，横向吸盘提供真空吸附，完成个行走过程目前国内关于水下船舶清洗机器人的研究只有哈尔滨工业大学研制出种水下清洗机气缸活塞杆是固定的，在压缩空气驱动下，气缸筒向前运动定距离，且横向吸盘提升气缸伸出，横向吸盘提供真空吸附，完成个行走过程目前国内关于水下船舶清洗机器人的研究只有哈尔滨工业大学研制出种水下清洗机器人，他们的移动是靠履带完成的，采用永磁吸附，双履带机构，图机器人的吸附机能是由固定在履带链条外翼板上的磁吸附块来实现的由链条的链节数决定了每条履带上每隔个链节安装个磁块，则履带周上均匀镶嵌有个橡胶封装的永磁体块在履带移动的过程中，保证每条履带上有个磁块与容器表面处于良好的吸附状态，并形成足够的磁力将机器人吸附在容器表面上，实现吸附功能在移动的初始时刻，调整两条履带上的磁块处于相同的状态，然后由伺服电机输出驱动力矩经减速器减速后驱动主动链轮，进而带动履带表面的磁块在容器表面上交替吸附，周而复始，实现了机器人在容器表面上的移动吸附方案吸附方式主要有两种真空吸附和磁吸附真空吸附装置真空吸附装置也称真空吸盘，在壁面移动机器人中主要用于非磁性壁面上的作业，如墙壁玻璃面非磁性金属壁面等真空吸盘是在利用吸盘内的压力与大气压之间的压力差而实现吸附的，真空的产生可以通过真空泵压缩空气或排风机等用真空泵或用压缩空气产生真空的吸盘，般真空度较高由排风机产生真空的吸盘，般真空度较低磁吸附装置磁吸附壁面移动机器人用于铁磁性壁面上的作业磁吸附装置的吸附由电磁铁永磁铁来产生电磁式吸附利用直流或交流磁铁的磁场吸力把对象物吸住当切断电流时，磁场消失，对象物即被释放本机构就是利用电磁吸附，当磁铁不通电时，吸盘没有吸力，当通电时，吸盘具有吸力先给大吸盘通电，具有磁性吸附在船体上，然后断电，磁性消失，这时再给小吸盘通电，吸盘具有磁性，小吸盘吸附在船体上，循环吸附于此同时移动部分利用间隙时间移动永磁吸附是利用永磁铁来产生磁性吸附，永磁吸附所产生的磁性直存在，所以移动部分就直在被吸附物体上，哈工大所研制的清洗机器人就是利用永磁吸附，利用双履带移动方式，直吸附在船体上移动本机构是利用机器人的行走完成移动，所以采用真空吸附清洗方案清洗方案的选择，清洗的对象是船体表面，包括清洗船体表面附着的些贝类藻类等生物，需要定的清洗力同时考虑机器人的本身尺寸大少，清洗圆盘不易过大，并且驱动要简单可行下面是现存的些清洗工具公路圆盘洗该清洗盘用于公路的清洗，主要清洗路面的尘土和垃圾，所以尺寸很大，所需力要求不大，转速在左右，本机构设计简单，传动容易设计，同时又可以实现所需功能图滚筒刷滚筒刷尺寸小，清洗的力不大，靠滚动来完成清洗，般用于手动，主要用于清洗玻璃等比较光滑的表面，清洗力不是很大，并且是靠滚来完成的图目前市场上主要有这两种清洗设备，比较两种设备，第种要靠电机来驱动，第二种主要是靠手动来实现清洗两种清洗都不需要很大的力，转速不需要很快第种尺寸很大，主要清洗路面，所以尺寸比较大，第二种尺寸相对很小考虑以上特点，本机器人的清洗机构选择第种，但是尺寸选择变小，利用小型直流电机驱动，考虑清洗的力矩及所需转速，选择转速为，清洗面积大约为平方毫米对清洗盘的设计主要是选择合适得材料毛刷来清洗船体表面，船体表面的污染物对船体有点的吸附力，普通的毛刷不容易将其刷下，容易变形，考虑这些因素，选择铁丝刷，铁丝具有定的硬度，不容易变形，现在市场上也可以买到。

第章总体方案设计设计的基本要求工艺范围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。

因此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。

本课题主要内容包括国内外文献分析，总统方案设计，水下船舶清洗机器人机械结构设计，装配图零件图的设计，结构优化设计。

进给方案的选取比较现有移动方案，可以看出移动的实现主要都是依靠两个相似的机构分别移动来实现前进，而驱动大多是利用汽缸来驱动哈工大的水下清洗机器人的移动是靠双履带来实现移动，利用永磁吸附，直紧贴在船体上移动，驱动利用电机驱动除哈工大的水下机器人外，其他机器人的移动主要是适应平面移动，而对于在曲面上的移动涉及的比较少，本机器人的移动参考以上几种机器人的移动方式加已改进，具有定的适应性移动方案也是采用两个相似的机构，循环前进，驱动是利用电机带动齿轮在通过丝杠螺母来实现，同时利用电机的正反转来实现连个相似机构的前后运动如图所示，吸附结构真空吸附装置也称真空吸盘，在壁面移动机器人中主要用于非磁性壁面上的作业，如墙壁玻璃面非磁性金属壁面等本机构用真空吸盘，因为结构简单，只需油缸的伸出和缩进，完成吸附工作。

第章