水底垃圾清理机器人设计（附SolidWorks模型、CAD图纸）

摘要

随着人类活动的不断增加，水底垃圾成为了一个日益严重的问题。这些垃圾不仅破坏了水生生态系统，还对人类健康和海洋环境构成了潜在威胁。传统的水底垃圾清理方法往往效率低下且成本高昂，因此，开发一种高效、自动化的水底垃圾清理机器人显得尤为重要。这类机器人能够在复杂多变的水下环境中自主移动并清理各类垃圾，对于保护水域环境、提高清理效率及降低人力成本具有重要意义。
本文主要探讨了水底垃圾清理机器人的设计。研究首先分析了水底环境的特点和垃圾清理的需求，随后提出了机器人的总体设计方案，包括机器人的机械结构、控制系统和传感器配置。文章还详细介绍了机器人的工作原理，即通过传感器识别水底垃圾，并自主进行垃圾的抓取、收集和处理。此外，还讨论了机器人在不同水底环境下的适应性和可能面临的挑战，并提出了相应的解决方案。该研究旨在为水底环境的保护和清洁提供一种高效、智能的新方法。

关键词：垃圾清理；水下机器人；环境治理；机器人

前言 1
第1章绪论 3
1.1 研究背景和意义 3
1.2 当前水体污染现状 4
1.3 传统清理方法的局限性 4
1.4 传统清理方法的局限性 4
1.5 国内外研究现状 5
1.6 本文主要研究内容 8
第2章总体方案设计 9
2.1 水底垃圾清理机器人设计要求 9
2.2 金属结构材料选择 9
2.3 动力系统方案论证 9
2.3.1 内燃机动力系统 10
2.3.2 液压系统 10
2.3.3 电机驱动系统 10
2.4 垃圾清理方案论证 11
2.4.1 吸附式清理 11
2.4.2 切割式清理 12
2.4.3 抓取式清理 12
2.5 水底垃圾清理机器人总体结构 13
2.6 水底垃圾清理机器人通信方案选择 14
3.1 垂直推进器设计计算 17
3.1.1 垂直推力计算 17
3.1.2 电机功率计算 17
3.2 水平推进器选型及布局 17
3.2.1 水平推力计算 17
3.2.2 电机功率计算 18
3.3 电机与螺旋桨连接轴的校核 19
4.1 SolidWorks概述 21
4.2 主要零件建模 22
4.2.1 机架底板建模 22
4.2.2 机架侧板建模 24
4.2.3 机架侧板建模 25
4.2.4 螺旋桨建模 26
4.3 装配体建模 27