详情

原文传递池养海参捕捞船的研制

论文题名：	池养海参捕捞船的研制
关键词：	池养海参捕捞船;机械结构;船舶阻力;电控系统;功能分析
摘要：	随着人们养生观念的改变，池养海参需求量逐年增大，但现有人工捕捞方式劳动强度大、捕捞成本高、捕获效率低，设计一种专用于池养海参捕捞的自动化机械具有重要现实意义和应用价值。　　本文利用TRIZ理论对海参养殖人工岛礁和海参捕捞机器人进行了分析，并分别针对两者的不足提出改进措施，最后提出了一种新式的海参捕捞方案。利用TRIZ的功能分析,分析现有海参养殖人工岛礁的不足，之后利用特性传递原理提出改进设计，将软管嵌入海参人工岛礁，增加人工岛礁的功能;利用TRIZ的功能分析和因果链分析找出海参捕捞机器人的关键缺点，之后将机器人的核心零件抽取出来，使其与普通船体有机结合，进而设计出一种全新的海参捕捞船。通过将新式人工岛礁与海参捕捞船的配合使用，产生出新的捕捞方案。　　对捕捞船的具体机械结构进行了设计，将捕捞船的具体功能分为捕捞模块、伸缩模块、支撑模块三个独立模块，并对各模块之间的连接方式、运动方式及材料选择进行了详细描述。之后对各模块主要受力部件进行力学分析，证明了设计的可靠性和合理性。　　对设计的海参捕捞船进行了流体力学分析。分别从船舶稳性、船舶阻力以及船舶动力装置三个方面进行了深入探讨。对于船舶稳性，主要从船舶及捕捞机构的重心、浮心和稳心位置、船舶的抗倾覆能力以及船舶的负载能力进行了计算和探讨;对于船舶阻力，主要对摩擦阻力、黏压阻力、兴波阻力以及附体阻力等进行了计算于仿真;对于船舶的动力装置，主要分析了螺旋桨的推力大小和螺旋桨与船体的相互作用。　　对捕捞船的整体电控系统进行了设计，将捕捞船的电控系统分为三大模块，分别实现捕捞、伸缩和巡航功能。共采用两片STM32F103VET6芯片作为控制核心，其中捕捞功能单独使用一片芯片，通过该设计降低各模块程序之间的耦合度，提高程序运行的稳定性。对于捕捞功能采用主从式控制方法，其中STM32为主机，K210为从机，分别实现水泵控制与海参的识别功能;对于伸缩功能，采用手柄控制其伸缩长度;对于巡航功能采用手柄、GPS以及陀螺仪相配合的控制方式，实现船体在养殖池中的自动遍历。
作者：	李文涛
专业：	机械
导师：	于复生;董茂起
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东建筑大学
学位年度：	2023