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作品名称：航净者
学校名称：山东交通学院（威海）
参赛队伍：船承队
队伍编号：217608
参赛学生：白一斌柏超杨同旺
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

针对“船舶在长时间航行后船体表面大量附着物对船舶造成严重不利影响”的问题，我们团队通过对船舶外形的特点、清理作业的工作环境、水下壁面附着物的特点进行分析，研发了“航净者。是一种集成人工智能、自动控制、目标探测与识别、信息处理、数据融合、导航与通信技术等学科的智能化水下无人工作机器人平台，并且该机器人搭载了声呐系统、摄像机、照明灯、机械臂和射流喷头等装置，能够在复杂的深水及海洋环境中执行各种检测及清理任务。

机器人作业方式及工艺与其施工环境和作业任务密不可分。基于船体表面为双曲面造型，并且表面分布有10-20mm高度的焊缝，对清理机器人的移动造成了很大的影响，故采用轮缘无毂推进器与永磁履带相结合的复合型推进方式，使得机器人能在船体表面自由移动。

机器人共有四个机械臂，分别为一个上机械臂、两个前机械臂、一个后机械臂。一个六自由度的机械臂安装在在机器人的首部，机械臂通过旋转、伸展等动作可以实现相对于机器人前端270°全方位覆盖，最大限度的清理附着物，极大的提高了清洁效率；两个前机械臂可折叠、射出高速射流，用于清理不在船体上的部件，如螺旋桨等结构复杂部位；后机械臂用于控制清洁滚轮毛刷，对船体二次清洁。

图4 清理流程图

同时，机器人采取分布式控制，通过上位机控制，并搭载了四台水下增强摄像机、水下声学定位系统、深度传感器、电子罗盘、GNSS基站、摄像机、照明灯等相关传感设备。通过模块化的控制系统控制各个模块，使得各个模块之间相互配合。操作者能在岸基或作业母船上实现机器人水下清洁。