船体表面清刷机器人是针对船体表面的附着物需要定期进行清刷为背景和以提高清刷自动化水平为目的而开发的一种水下清刷作业装置;本课题以黑龙江省科技攻关项目资金为支持而开展的,具有广泛的应用前景。 论文对国内外船体表面清刷作业机具和船体表面清刷机器人的研究发展状况进行综述;根据工作环境和特点,提出方案,经过分析对比选择了双履带、永磁体吸附方式的总体结构。 进行船体表面机器人本体结构设计,包括永磁体结构和吸附力的设计、链传动的设计、清刷机构的设计和水下密封设计等。 对水阻力进行计算和对清刷机器人在不同运动状态进行受力分析,建立力学模型;同时还对机器人进行运动学分析,建立运动学方程。 进行了清刷机器人的伺服电机驱动与控制电路、清刷电机驱动与控制电路、串行通讯电路、倾角传感器数据采集等硬件电路的设计,并进行了基于C语言的上下位机控制软件的开发。 船体表面清刷机器人的研制提高清刷效率及清刷作业自动化水平,开辟了一个崭新的领域。