轮式水下遥控作业机器人结构设计

　　这套轮式水下遥控作业机器人的结构方案，主要面向近岸浅水域、养殖池、管道内壁、沉井与水下构筑物表面的巡检与轻作业场景，区别于常规自由航行式ROV，它采用轮式接触行走方式，在池底、管壁、坝面等有明确支撑面的工况下，定位更稳，水流扰动对作业姿态的影响更小，搭载的观测与作业末端可以贴近目标表面完成近距离检查、附着物清理、小件取样等动作。整机布局上，主体为密封承压舱体，内部容纳控制板、电池或供电模块、通信与驱动单元，舱体外侧布置行走轮组与多自由度作业臂；轮体采用带防滑齿纹的大直径实心轮结构，轮缘凸起在泥泞、藻类附着或轻度凹凸的水下表面能提供足够抓地力，四轮分布在舱体上下两侧的布置方式，也兼顾了在垂直管壁、

　　倒置结构面吸附或夹持行走时的姿态适配需求。前部伸出的铰接作业臂采用多段回转关节串联结构，臂端预留标准工具接口，可更换夹爪、清扫刷、探测探头等末端执行器，关节处的铰接轴与驱动件均做了水密与防腐蚀考量，臂体在收拢状态下贴近主机舱，减小航行与下放过程中的挂碰风险，展开后可覆盖机身前方一定半径的作业范围。密封舱外壳设计有加强筋与散热槽，既提升薄壁舱体在外压下的刚性，也增大表面与水体的接触面积，帮助内部电气元件散热；舱体端盖布置多组水密接插件，用于连接电机、摄像头、照明与传感器，接插件位置集中在端盖一侧，方便装配检修时统一做密封处理。建模过程中对运动边界做了完整约束：行走轮的回转、作业臂各关节的摆动范围都按实际干涉条件校核，

　　臂部全伸展时不会触碰轮组与舱体，整机在通过狭窄管口时，可将臂体收拢至机身侧方，把外包络尺寸控制在通行边界以内；底盘离地间隙结合水底常见碎石与淤积物高度设定，避免轮轴在行进中被障碍物托底。轮系与舱体之间的支架采用折弯板件拼焊式结构，在保证支撑强度的同时控制整体重量，便于单人完成布放与回收。从结构设计角度看，这类接触式水下作业平台填补了自由游动ROV在近壁面作业时悬停不稳、定位漂移的短板，轮式行走带来的低速大牵引力特性，也适合搭载清扫类工具做持续贴合作业；整套三维结构把密封承压、行走驱动、作业执行、外形避让几部分的空间关系完整梳理出来，可直接作为后续水密设计、电机选型与样机加工的结构基础。