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作品名称：船舶货舱专项清理机器人
学校名称：三明学院
参赛队伍：大小姐说的超队
队伍编号：213578
参赛学生：林雪娇万海宁
指导老师：王春荣夏尔冬
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

船舶货舱专项清理机器人说明

一、项目背景

船舶货仓清理面临着诸多难题。一方面，货仓空间处于密闭状态，在进行清理作业之前，必须先进行通风，并且要对仓内的易燃易爆气体、有毒气体以及氧气含量进行严格检测，只有各项指标都达标后，人员才能进入作业，比如需要保持仓内含氧量达到 21%，同时确保有毒气体浓度低于临界值。另一方面，在清理过程中，货仓处于封闭状态，这使得作业人员与外界的联系十分不便。尤其是在赶货期间，清理时间被大幅缩短，这不仅增加了作业的紧迫感，也让危险系数随之上升。此外，货仓内的化学物质成分复杂，对作业人员的安全构成了严重威胁。

二、研究目标

鉴于船舶货仓清理的困境，本项目旨在设计一款能够适应船舶货仓特殊环境的清理机器人。通过这款机器人，提高货仓清理的效率，减少人工参与所带来的风险，最终实现高效、安全的货仓清理作业。

三、工作原理

驱动与转向：驱动机构运用类似差速器的原理，借助电机带动齿轮运转，使机器人两侧的履带产生不同的力矩，进而实现灵活转向。
机械臂运作：机械臂采用蜗轮蜗杆机构，由电机带动蜗杆转动，以此降低涡轮的转速，从而带动机械臂实现左右摆动，完成相应的清理动作。
磁吸装置作用：考虑到船舶货仓大多为金属材料这一特点，磁吸装置能够增大机器人与地面的接触力，确保机器人在各种姿态下都能稳定工作，不受货仓内复杂地形的过多影响。

四、总体设计

该机器人主要由驱动、转向、清理、机械臂执行器、磁吸、传感器等部分构成。

行走机构：采用履带式设计，这种设计接触面积大，能够让机器人在货仓内运行得更加平稳，适应不同的地面状况。
磁吸装置：安装在机器人底部，其作用是保证机器人可以在非水平面作业，增强机器人的作业适应性。
传感器：位于车顶部，主要用于对机器人的运行轨迹进行规划，确保机器人能够按照合理的路径进行清理作业，避免重复清理或遗漏区域。
前端驱动装置：该装置带有滚刷，不仅具备驱动机器人前进的功能，还能同时进行清理作业，实现了驱动与清理的双重作用。
机械臂：可对货仓内的残留污物进行二次清理，进一步提升清理的洁净度。
车尾转向装置：通过齿轮转向的方式实现机器人的转向，与驱动机构配合，让机器人的转向更加灵活精准。