自主式水面水葫芦清理作业机器人

　　这款浮式水面作业设备，核心面向城市内河、景观湖泊、缓流运河等封闭或半封闭水体的水葫芦泛滥治理场景，这类场景往往大型清漂船无法进入，人工打捞效率低、作业风险高，设备的设计初衷就是填补小型浅水水域水生植物清理的设备空白。从结构布局来看，设备整体采用双浮筒浮力底盘设计，两侧的圆柱形浮筒提供整机浮力支撑，浮筒直径与长度的配比经过浮力核算，确保整机在满载收集水葫芦的工况下，吃水深度不超过0.3米，能够顺利进入水深不足半米的浅滩、近岸区域作业，不会出现搁浅问题，整机作业宽度控制在1.8米以内，能够顺利穿过多数城市河道的桥洞、狭窄航道，适配绝大多数中小型水域的通行边界。

　　设备前端设置梳齿状进料导料结构，作业时导料齿插入水葫芦群落下方，将连片的水葫芦导向切割工位，切割机构采用往复式移动切割构型，相比传统旋转切割刀，这种结构在处理茂密缠结的水葫芦茎叶时，能够降低切割阻力，减少植物纤维缠绕刀组的概率，切割工位的高度可随水面波动自适应微调，保证切割位置始终处于水葫芦根茎衔接处，避免留茬过高导致植物快速复生。切割完成后的水葫芦碎料，直接落入倾斜布置的传送带输送系统，传送带表面设置防滑挡条，避免湿滑的植物物料在输送过程中下滑，传送带的倾斜角度设置为32度，这个角度既能够保证物料顺利向上输送，又能在输送过程中通过带面的网孔结构沥出物料携带的水分，减少进入收集箱的无效载荷，降低整机推进的功率消耗。

　　收集箱布置在设备中后部，采用网状结构设计，进入收集箱的植物物料残留的水分可通过网孔直接回流到水体中，收集箱的有效容积经过测算，单次满载可容纳约0.8立方米的水葫芦物料，减少往返卸料的频次，提升单次作业的续航时长。设备的推进系统采用三个配备螺旋桨的无刷电机作为动力源，其中两个布置在设备尾部两侧作为主推进动力，一个布置在设备中部侧方作为转向辅助动力，这种三推进器的配置，相比传统双推进器结构，能够在水面漂浮物密集、水阻力大的工况下提供更稳定的推力，同时实现原地转向功能，在狭窄水域内无需大半径转弯即可调整作业方向，适配拥挤的水生植物群落间的航行需求。

　　整机的机械结构全部采用模块化设计思路，切割模块、输送模块、浮筒模块、推进模块都采用快拆连接结构，日常维护时无需整体拆解设备，即可单独更换磨损的切割刀片、传送带易损件，也可根据作业水域的水葫芦密度，更换不同齿距的切割刀组、不同带宽的输送组件，适配不同的作业工况。结构设计过程中重点考虑了高湿环境下的耐用性，所有与水体接触的金属结构件都做了防腐镀层处理，电气元件全部做防水密封处理，能够适应水面高湿度、偶尔溅水的恶劣作业环境，避免长期作业出现结构锈蚀、电气短路的问题。设备作业时可沿预设航线自主航行，无需人工全程操控，能够沿着河道岸线自动完成水葫芦切割、输送、收集的全流程作业，相比人工作业，清理效率提升6倍以上，同时避免了作业人员落水的安全风险，也不会像化学治理方式那样造成水体二次污染，为中小型水域的水葫芦治理提供了低能耗、高效率的机械化解决方案，长期使用能够有效减少水葫芦覆盖造成的水体缺氧、水质恶化问题，助力水域生态环境的持续改善。