小型水面清捞作业无人船结构设计

这款小型水面作业船的三维结构，核心面向城市内河、景观湖泊的近岸漂浮垃圾清理场景，区别于大型水面保洁船的大吨位宽作业幅面设计，该结构专门针对狭窄水域、浅滩区域的作业需求做了适配，整体浮体采用圆角过渡的箱型舱体设计，两端做圆弧收窄处理，既降低航行时的水阻，也避免尖锐边角在近岸作业时磕碰驳岸、水生植物，舱体尾部预留的吊耳结构，可配合小型起吊设备完成岸堤与水面之间的转运，单人即可配合简易起吊装置完成投放与回收，适配城市景观水域无专用吊装泊位的作业条件。

舱体内部倾斜布置的带孔筛网是核心的固液分离结构，筛网采用前低后高的倾斜安装角度，前端延伸至船首进水位置，后端衔接舱内的储纳腔，航行过程中表层带漂浮杂物的水流从船首进入后，顺着倾斜筛网向上流动，水体从筛孔漏回舱内并最终回流至水域，漂浮的塑料碎屑、落叶、小型漂浮垃圾则顺着筛网斜面滑入后方的储纳腔完成收集，筛网两侧通过带座轴承与舱壁铰接，配合船首位置的驱动机构可完成筛网的角度微调，针对不同吃水深度、不同类型的漂浮物调整进水过流的间隙，避免吃水过深时大量水体涌入储纳腔增加航行负载，也避免吃水过浅时薄型漂浮物从筛网下方漏过。

船首位置集成的双组执行机构，分别对应不同的作业需求，一侧的夹取式机械结构可处理筛网无法收集的大块漂浮杂物，比如成团的水生植物、大块塑料废弃物，可直接将杂物夹取送入储纳腔，另一侧的剪切式结构可处理缠绕的水草、纤维类漂浮物，提前将长条状杂物剪断避免缠绕筛网或者推进结构。舱体内部的分隔式设计，将储纳腔、动力安装腔、电控安装腔做了物理分隔，避免收集的带水垃圾渗漏影响动力与电控部件的运行，各腔室之间的密封边在建模时预留了密封胶条的安装槽位，可满足水面作业的防渗漏要求。

从安装边界来看，该结构整体外形尺寸控制在两米级长度范围，宽度控制在一米以内，可顺利通过城市内河的狭窄桥洞、近岸水生植物种植区的预留通道，舱体的吃水深度设计不超过三十厘米，可在水深较浅的景观湖、人工河道内正常航行，不会出现搁浅问题。筛网的开孔尺寸做了梯度适配，前端进水区域开孔稍大保证过流效率，后端靠近储纳腔区域开孔稍小，避免小型碎屑从孔中漏出，同时筛网整体采用可拆卸式安装结构，作业完成后可快速拆下清理卡嵌在孔内的杂物，也可根据作业水域的杂物类型更换不同开孔规格的筛网。

驱动执行机构的安装底座采用标准化的安装孔位设计，预留了伺服驱动元件、传动连杆的安装空间，建模时已经规避了机构运动过程中的干涉问题，夹取机构的开合行程、剪切机构的闭合间隙都按照水面常见杂物的尺寸做了适配，不需要额外做结构修改即可完成标准动力元件的装配。舱体顶部预留的敞口结构，方便作业人员在船靠岸后快速清理储纳腔内收集的垃圾，不需要额外拆解舱体结构，降低日常作业后的维护工作量。整体结构的重量分布做了前置配重设计，避免船首安装执行机构后出现艏倾问题，保证航行过程中筛网的进水角度始终处于设计区间，不会因为航行姿态变化影响垃圾收集的效率。