为降低水产养殖过程中产生的污染物对我国内河和近海水体的污染程度,近些年来,养殖工船渔业养殖得到了迅猛的发展。然而,长时间使用的渔业养殖舱,会在其壁面上附着大量剩余残饵、鱼类排泄物,导致水体污染和鱼群发病。传统人工清洗清洗效率低、清洗成本高,潜水员的安全性得不到很好的保障。为了减少养殖工船鱼类的死亡数量,提升养殖水产的品质,同时降低经营者的投资成本,本研究设计了一款用于渔业养殖舱清洗作业的水下机器人。本课题的主要研究内容如下:1.通过对国内外水下清洗机器人的研究现状进行分析,在综合对比不同款式机器人的优缺点后,确定渔业养殖舱清洗机器人的整体设计方案。通过对机器人的关键部件进行分析,确定机器人部件的选型、部件的布置方案。对机器人主要部件进行强度校核,验证机器人结构的可靠性。2.通对机器人进行水动力分析,得出推进器推力与机器人移动速度的变化。对机器人在不同运动状态下的压强、流场速度进行分析,得出机器人结构中有待优化之处,以及流场对机器人运动姿态的影响。对机器人贴壁时进行力学分析,确定机器人不发生失稳的条件,驱动部件输出扭矩对机器人移动速度的影响。3.对机器人清洗性能中刷盘清洗率、机器人清洗能耗两项指标进行研究,得出刷毛层数、机器人移动速度、清洗电机转速对刷盘清洗率的影响。通过刷盘实验测试平台,测试实验刷盘在不同转速下的功率,并研究不同规格刷盘的布置方案对机器人清洗能耗的影响,最终确定机器人移动速度与清洗电机转速的匹配。4.基于刷盘实验测试架,测试不同刷盘的阻力矩,验证刷盘阻力矩分析的合理性。当机器人静止在壁面时,对机器人进行试验,试验结果与理论分析一致。通过对比机器人清洗区域与未清洗区域,机器人清洗效果较好。经多次试验,该机器人具有较好的稳定性和动力性,清洗能力强,能够胜任养殖舱壁面的清洗工作,本研究对于保障我国水产数量,提升水产品质具有重要的意义。