水下清刷机械手的总体设计及方案分析.pdf

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1、Zl口D、芋装争I02DJ4年第4期X⋯tanaa~gongytzUuangoet水下清刷机械手的总体设计及方案分析陈泓伍，黄豪彩，冷建兴(浙江大学海洋学院，浙江杭州310058)摘要：目前急需研制船舶表面水下自动清刷机器人，国内外对螺旋桨水下自动清刷机器人的研究还很少，水下清刷机械手的设计分析具有重要价值。针对要完成螺旋桨桨叶复杂曲面水下自动清刷作业的机械手，进行了方案设计，水下清刷机械手作为水下机器人的拓展模块，由2只具有对称结构的抓取机械手和1只清刷机械手组成，介绍了机械手的技术参数、总体系统、原理、功能和工作空间。该方案合理解决了高效、

2、完整地对目标4叶螺旋桨进行清刷作业的关键问题。关键词：水下清刷机械手螺旋桨总体设计中图分类号：TP241．3文献标识码：A文章编号：1002—6886(2014)04—0005—05AnoveralldesignandprojectanalysisofmanipulatorsforunderwatercleaningCHENHongwu，HUANGHaocai，LENGJianxingAbstract：Presently，underwatershipbullcleaningrobotsareincreasinglyneeded，however，

3、robotsforunderwaterpropellercleaninghaverarelybeenstudied，thusthedesignandanalysisofmanipulatorsforunderwaterpropellercleaninghaswidevalue．Thefeasibleoveralldesignofmanipulatorsforcleaningthefullsurfacesofpropellerbladesunderwaterisputforward．ThemanipulatorscanbeassembledtoR

4、OVasaskidandarecomposed0{two—pawmanipulators0isymmetricstructureandacleaningmanipulator．Thetechnicalindex，overallsystem，underwaterpropellercleaningmechanism，functionandworkspaceareintroduced．Theproblemofcleaningthefullsurfacesofthefourbladedpropellerbladeseffectivelyissolved

5、properly．Keywords：underwatercleaning；manipulator；propeller；overalldesign叶复杂曲面进行高效、完整清刷作业的机械手，有效0引言规避清刷机械手对螺旋桨桨叶的物理伤害。大大地随着世界经济的发展，带来了远洋运输事业的减少水下清刷作业的劳动强度，提高了螺旋桨桨叶飞速发展，而船体水线以下的船壳及螺旋桨都会生的清刷效率，使自动化水平得到提高，减少因船舶停长海生物，导致舰船航速降低、燃料消耗成本增加，航引起的损失；同时，也解决了船坞不足，特别是大为此需要花费大量的时间、人力和经费进行维修。

6、型船坞不足。进一步提高修造船厂的智能化和维修效率，研制水1水下清刷机械手的技术要求下清刷机器人是目前急需解决的问题。法国、美国、日本等国家已经开展了水下清刷设备的研究。例1．1水下清刷机械手的技术参数如，美国福禄公司推出的清洗猫(HYDPCAD)⋯，日虽然多数的水下作业任务从理论上用一只机械本中国电力公司和造船公司等联合开发的一种清理手就可以完成，但是当作业时往往需要第二只或第和检查用的机器人，英国的水下清扫装置。但三只机械手，用来帮助支撑固定水下机器人(ROV)有的还是需要潜水员下水操作。国内外针对螺旋桨或物体。还有的机械手可以作为一些水下工

7、具的安桨叶复杂曲面进行水下自动化清刷作业的机器人研装基座，扩展了水下工具的工作空问。在海洋工程究还非常少。本文设计了一种能在水下对螺旋桨桨方面，水下机械手自从50年代随着潜水器一同问世观弋磁‘摘IModern帆Machi州以来，经过不断的更新和完善，现在己经达到相当高力，启动频率受到限制，且需要专门的电源。功率偏的水平J。大时，体积较大，并且其空间分辨率较低，只适用于本文所设计的水下清刷机械手由于要求的作业传动功率不大的关节或小型机械手。根据实际能力较为复杂，需完成对目标4叶螺旋桨复杂曲面情况，通过比较，最后确定水下清刷机械手的驱动方的清刷作业

8、_丁作。采用3只机械手配合的方案，由式采用液压驱动。2只具有对称结构的抓取机械手和1只清刷机械手2水下清刷机械手的总体设计组成。该机械手作为RO~的拓