基于高压水射流的船体清洗机器人关键技术分析

从吸附结构方面对近几年的船体清洗机器人进行分类介绍,阐述了各种吸附类型的优缺点及适用的环境。在分析机器人的工作姿态和失稳形式的基础上,分析了机器人吸附性与灵活性之间的矛盾,突出了发展复合吸附式船体清洗机器人的优势,并提出可行方案。从船体清洗方式的角度阐述了环保的高压水射流清洗技术,论述了坞内高压水射流清洗与水下高压水射流清洗存在的缺陷,提出将高压水射流技术与爬壁机器人技术结合的方案。最后总结了船体清洗机器人存在笨重不灵活、清洗不环保、智能化不足等问题,展望了机器人向复合吸附、自动化清洗和编队化作业发展的关键技术。

船体表面清洗机器人磁吸附机构的优化设计

为提升永磁轮的磁吸附效率,以用于为船体表面清洗机器人提供吸附性能的永磁轮为研究对象,提出一种改进的径向充磁磁路。通过静力学分析获得永磁轮所需最小吸附力,分别针对3种磁路形式开展有限元仿真分析,结果表明,与传统的磁路相比,改进的磁路设计能明显地提高永磁轮的吸附力。在此基础上,开展永磁轮主要尺度的敏感性分析,确定该永磁轮模型结构尺寸,磁铁的厚度为20 mm,导磁铁的宽度为6mm,为船舶清洗机器人总体设计打下基础。研究成果对船舶爬壁清洗机器人、检测机器人、储罐检测机器人和核电站检测机器人等同类机器人的开发具有借鉴意义。