目前,校园人工湖、小区观光人工湖等小型水域水面漂浮物的清理办法主要是采用手持式网兜等传统工具进行清除,存在清理不干净、耗时长、效率低、劳动强度大等弊端。市场上存在的水面垃圾清理装置,往往是大型水域垃圾打捞船,或水面清扫船,其结构复杂、体型庞大、成本高昂,非常不适合在小型水域中使用。为了提高小型水域水面垃圾清理的效率,降低打捞者的工作强度,针对小型水域特点和现有清理装置的不足,设计一种可拆卸式、自动化程度高、工作灵活的小型水域垃圾清理装置变得十分重要。论文根据小型水域的深度浅、面积不大、且垃圾分布不集中的特点,针对现有水面垃圾清理装置体积大、结构复杂、所用能源易污染环境等不足,提出设计一种小型水域垃圾清理机器人,进行了小型水域垃圾清理机器人结构设计和控制系统的搭建,以期在小型水域水面垃圾打捞的工作中发挥作用。首先,针对小型水域深度浅、面积不大、且垃圾分布不集中、形状规划不规则等特点。借鉴现有水面垃圾清理装置设计的有益部分,同时分析现有装置存在的不足,提出小型水域垃圾清理机器人的机械结构设计要求,采用“局部到整体”的设计方法,从船体类型拟定、清理装置设计、动力部件设计、能源部件设计四个方面切入,依次设计每一个实现不同功能的部件,并对动力部件中关键部件进行结构静力学分析,分析动力部件结构设计的稳定性,再对这些部件进行装配,从而达到小型水域垃圾清理机器人机械结构设计的目的。然后,为了将小型水域垃圾清理机器人各功能部件有效地结合起来,从而使机器人达到良好工作状态的目的,提出小型水域垃圾清理机器人的控制系统设计要求,采用“元器件选型到整体”的设计方法,从控制元件选型、电机驱动器选型、稳压元件选型、无线控制模块选型四个方面。依次对每一个实现不同功能的元器件进行选型,再将这些元器件分别与机器人各功能部件结合在一起,形成一个可控制的整体,从而达到机器人控制系统设计的目的。最后,通过实际的水面垃圾清理实验,分析小型水域垃圾清理机器人水面垃圾清理效率和清理结果。