一种直角坐标式船舶系泊辅助机械臂设计与分析开题报告

全文总字数：4335字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1设计目的

系泊是码头使用过程中的一道重要工序。目前，世界各地大多数港口仍然使用传统的缆绳系缆。传统的缆绳系泊方式系缆作业难度大、耗时长。船员需要保证每根缆绳保持均匀的受力并处于绷紧状态，同时每根缆绳都必须有效安置防鼠挡（卫检要求）。值班水手需要不断调整前后系缆，调整甚至收放舷梯，以达到系泊要求。一般情况下，系泊一条万吨级的船舶需要12根缆绳，耗时30~40 min，遇到更大型的船舶，缆绳的质量、数量和消耗的时间还要增加。另外，传统系缆作业容易发生意外，据不完全统计，每年发生在带缆作业时的人身伤亡事故高达上百起^[1]。同时，通过缆绳系泊的船舶很难完全固定，在外海传来的波浪和附近过往船舶航行兴起的波浪的联合作用下，船舶会产生较大的运动，严重影响装卸作业效率，增加了船舶停靠时间，使得相应的费用增加，甚至发生断缆等事故。此外，为了满足带缆角度需要，要求泊位长度大于设计船型一定长度（如图1.1），无形中占据了码头靠泊的空间，对泊位利用率造成一定影响，此部分码头的工程造价也相当可观。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计基本内容

机械臂的方案设计及分析（得到运动学和动力学参数），机械臂运动学和动力学计算，机械臂结构设计及其性能分析，机械臂总装图和零部件图的设计与绘制等，设计说明书的撰写等。

2.2设计目标

3. 研究计划与安排

1-2 周，收集相关文献资料，思考设计内容和技术方案，撰写开题报告；阅读外文文献及翻译；

3-5 周，完成机械臂的方案设计及其运动学和动力学计算等；

6-8 周，完成机械臂结构设计及其性能分析；

4. 参考文献（12篇以上）

[2] 周波, 陈安龙, 张桂勇, 等. 一种自动磁力系泊装置: cn108674582a[p]. 2018-10-19.

[3]曹凯平, 何俊峰, 浦伟庆. 自动系泊系统应用[j]. 水运工程, 2019(12): 44-48 54.

[4]automated mooring[eb/ol]. http://www.cavotec.com/en/your-applications/ports-maritime/automated-mooring.