摘要 此次设计对水下机器人进行了整体方案分析，对传动系统进行选型和计算，对相关非标准零部件进行设计，为实现所设计的机械装置的可行性和可靠性，对水下机器人整体结构的关键零部件部分进行强度分析和校核，在此次设计中进行设计的水下机器人整体的结构大体上有下面的结构和组件组成，有前壳、中壳、摄像头、支撑龙骨、主龙骨上架、电池舱、天线、吊钩、舵叶、舵叶传动轴、尾壳、电子罗盘舱、电子舱、主龙骨下架、支尾部连接龙骨、尾部推进器外壳、推进器电机、推进器固定块、推进器传动轴、推进器密封装置、保护罩、螺旋桨、推进器舱密封、舵机外壳、舵机、蜗轮蜗杆装置和输出轴等一系列的相关零部件构建而成。采用Solid works数字化建模软件，实现了对水下机器人零件图和总装配体的三维数字化建模，以及进行了关键零部件相关的强度分析，最后使用AutoCAD平面制图软件二维完成了水下机器人关键部件零件图的绘制和总装配图的绘制。 此次设计完成的相关的设计和研究工作，为水下机器人机械装置的结构方面的设计做下了一定的铺垫，与此同时，带给了相关类型的课题一定的参考价值和方法。 关键词：舵机传动；推进器；水下机器人；建模与仿真；强度分析 ABSTRACT The graduatio
n desig
n of the u
nderwater robot for the overall program a
nalysis, selectio
n a
nd calculatio
n of the tra
nsmissio
n system, the releva
nt
no
n-sta
ndard parts are desig
ned, i
n order to achieve the feasibility a
nd reliability of the desig
ned mecha
nical device, the overall structure of the u
nderwater robot key parts of the stre
ngth a
nalysis a
nd check, The overall structure of the u
nderwater robot desig
ned i
n this graduatio
n project is ge
nerally composed of the followi
ng structures a
nd compo
ne
nts. Is i
n the fro
nt shell, shell, camera, shelf support keel, the mai
n keel, battery compartme
nt, a
nte
n
na, hook, rudder blade, blade shaft, tail shell, electro
nic compass module, electro
nic module, mai
n keel frame, the tail co
n
nectio
n keel, tail shell, propulsio
n motor, thrusters fixed block, propeller shaft, propeller seali
ng device, shieldi
ng, propeller, propulsio
n module seal, rudder Machi
ne shell, steeri
ng gear, worm gear device a
nd output shaft a
nd a series of related compo
ne
nts to build. Solid Works digital modeli
ng software was used to realize the 3D digital modeli
ng of the parts drawi
ng a
nd the total assembly of the u
nderwater robot, as well as the stre
ngth a
nalysis of the key parts. Fi
nally, AutoCAD pla
ne drawi
ng software was used to complete the 2d drawi
ng of the key parts of the u
nderwater robot a
nd the total assembly drawi
ng. The releva
nt desig
n a
nd research work completed i
n this graduatio
n project has laid a certai
n fou
ndatio
n for the structural desig
n of the u
nderwater robot mecha
nical device. At the same time, it has brought some refere
nce value a
nd methods for related types of subjects. Key words: steeri
ng gear tra
nsmissio
n; The propeller. U
nderwater robot; modeli
ng a
nd simulatio
n; stre
ngth a
nalysis 目录 摘要1 ABSTRACT 2 第1章绪论6 1.1引言6 1.2国内外微小型欠驱动水下机器人的发展现状7 1.2.1微小型欠驱动水下机器人的发展综述7 1.2.2国外微小型欠驱动水下机器人技术发展现状8 1.2.3国内微小型欠驱动水下机器人技术发展现状11 1.3课题研究内容与方法13 第2章水下机器人的总体设计15 2.1水下机器人的工作原理简介15 2.2.1水下机器人的功能需求分析15 2.2.2水下机器人实现各功能拟采用的手段16 2.2设计总体结构17 第3章水下机器人的设计计算19 3.1引言19 3.2推进器结构设计19 3.3舵机结构的设计20 3.4电池舱的设计21 3.5电子舱的设计22 3.6外壳壳体间连接方式24 3.7本章节小结26 第4章水下机器人零部件参数计算与校核27 4.1引言27 4.2耐压壳体外形尺寸的计算27 4.3螺旋桨推进器装置的选型30 4.4舵机传动机构的计算与校核33 4.4.1舵杆扭矩的计算33 4.4.2传动机构参数的计算35 4.5吊钩的设计41 4.6水下机器人龙骨框架设计42 4.7本章节小结44 第5章水下机器人建模装配与有限元Simulatio
n分析45 5.1水下机器人的零件建模和零件装配45 5.2水下机器人装配体爆炸展示和干涉检测46 4.2.1总装配体的爆炸展示46 4.2.2水下机器人的干涉和缝隙接触检测47 5.3有限元Simulatio
n仿真简要49 5.2水下机器人舵机外壳的有限元Simulatio
n仿真49 5.2.1进行关键零部件舵机外壳的材料选型情况分析50 5.2.2进行关键零部件舵机外壳的载荷和受力情况分析50 5.2.3进行关键零部件舵机外壳的网格化处理51 5.2.4运算求解的过程52 5.2.5求解后得到的有限元分析结果52 5.2.6分析求解舵机外壳的结果54 5.2水下机器人螺旋桨的有限元Simulatio
n仿真54 5.2.1进行关键零部件螺旋桨的材料选型情况分析54 5.2.2进行关键零部件螺旋桨的载荷和受力情况分析55 5.2.3进行关键零部件螺旋桨的网格化处理56 5.2.4运算求解的过程57 5.2.5求解后得到的有限元分析结果57 5.2.6分析求解螺旋桨的结果58 5.3水下机器人舵机其他零部件的有限元Simulatio
n仿真59 第6章结论69 参考文献70 致谢72 第