船舶除锈及附着物清理爬壁机器人技术研究与应用
一、成果简介
（一）成果概述
大型军舰、潜艇、航母、船舶等由于长时间在海洋中航行，导致各种水生物、植物附着于船体表面。这些附着物和海水都会对船体进行腐蚀，在船体表面形成一层锈蚀层，影响军舰、船舶的使用寿命及正常航速，进而影响军舰的战斗力。因此这些船舶的表面锈蚀及附着物需要定期清理。目前国内外大多采用人工进行清除作业，这项工作不仅费时费力、危险系数大，而且污染环境。因此，我们研制了一种智能化、环保除锈清理机器人对船舶日常保养维护，不仅实现了人工智能化的清除工作，而且效率高、费用低、安全、环保无污染。
本项目采用了履带式磁吸附的行走机构，经过静力学、动力学分析，对磁场模拟加实验等，使其具有更大的负载能力，能够适应不同曲率的吸附面，实现负角度爬行。将机器视觉技术引入船舶清理质量评价，通过图像预处理、表面特征计算提取、采用支持向量机、深度学习等技术，实现清理作业质量实时判断及远程自动监控。在附着物清理过程中，对清理作业系统和清理工作头、除锈喷头等结构创新设计，以及机器人行走路径规划，提高地面上及水下的船舶清理效率。
（二）技术特点及技术指标
1、机器人代替人工作业，减轻工人劳动强度，保护工人身体健康，而且除锈、清理成本降低，具有原创自主知识产权保护；
2、无粉尘及噪声污染，绿色环保，符合国家环保要求的大政策；磨料可循环利用，节约磨料成本；除锈效率高，质量稳定；
3、新技术具有国际先进水平，市场大、同类竞争少。
二、技术成熟程度
已在产业中应用
三、推广合作方式
其他
四、团队简介
团队面向船舶、油罐等大型钢结构除锈防腐领域，围绕特殊机器人结构设计、可视化理论进行深入研究。依托中国石油大学（华东）综合实验设施和全面知识平台，已发展成为国内喷砂除锈特殊机器人研究领域具有重要影响的研究团队。团队先后主持/参与国家级及省部级科研项目8项，主持“钢制储罐及塔器焊缝喷砂除锈爬壁机器人应用研究”等横向科研项目35项，发表高水平科研论文40多篇，主编/参编著作5部，授权国家发明专利16项，获省部级及以上科研奖励6项。
五、专利授权及申请情况
1、国家发明专利：一种爬壁式船舶喷砂除锈设备（公开/实审）
2、国家发明专利：一种可控制的摆臂式喷砂除锈爬壁机器人（公开/实审）
3、国家发明专利：一种旋转式大型油罐喷砂除锈设备（公开/实审）
4、实用新型专利：一种用于船舶的喷砂除锈系统（授权）
5、实用新型专利：一种用于船舶喷砂除锈的新型磁吸附式爬壁机器人（授权）
6、实用新型专利：一种用于小型卧式油罐清污的爬壁机器人（授权）
7、软件著作权：爬壁式船舶除锈喷漆机器人智能控制系统V1.0（登记）
8、软件著作权：喷砂及回收撬装设备在线控制系统（登记）
9、软件著作权：机器人无尘除锈筛分装置远程控制系统（登记）
六、受资助及获奖情况
1、“杰瑞杯”第七届中国研究生能源装备创新设计大赛，二等奖，船舶喷砂除锈爬壁机器人，2020；
2、“辰华科技”杯第一届大学生装备制造业创新大赛，一等奖，船舶喷砂除锈爬壁式机器人，2019。
联系方式：0532-86983018。
