礦井信息探測機械手設計及運動學分析.pdf

1、我國是一個產(chǎn)煤大國，煤層地質(zhì)條件復雜，故近年來煤礦事故頻發(fā)，已造成重大的人員傷亡。為了及時挽救遇難礦工的生命，降低國家和人民的財產(chǎn)損失，煤礦信息探測及救援機器人的研制成為當前煤礦安全生產(chǎn)工作的一個重要任務。本文主要探討了以下幾方面的內(nèi)容：
　　一、礦井信息探測機械手實驗平臺設計。由于煤礦災害發(fā)生后礦井環(huán)境的復雜性，傳統(tǒng)的煤礦信息探測及救援機器人的行走受到了極大的限制。本文采用能夠沿頂板軌道行走的礦井信息探測機械手進行災害信息探測，

2、該信息探測機械手具有三自由度，并且裝有防爆攝像頭、多參數(shù)氣體探測傳感器，手爪，并建立了礦井信息探測機械手實驗平臺的Pro/E三維實體模型。該信息探測機械手不僅能夠較好的完成信息探測及救援物資運送，而且避免了復雜的井下災后地理環(huán)境的阻礙，并能完成避障清障任務，為煤礦信息探測及救援機器人的發(fā)展提供了一個新方向。
　　二、礦井信息探測機械手正逆運動學分析。為更加準確地對運行中的礦井信息探測機械手末端執(zhí)行器的位置進行跟蹤，結合不同的煤礦巷

3、道形式（水平—傾斜—彎曲），采用D-H參數(shù)法對礦井信息探測機械手進行運動學轉化模型建模，得出了礦井信息探測機械手運動學正、逆運動學模型。
　　三、礦井信息探測機械手工作空間分析。結合不同的煤礦巷道形式，對礦井信息探測機械手的工作空間進行分析。繪制了礦井信息探測機械手的工作空間剖面圖，對礦井信息探測機械手的工作空間范圍進行了確定，其工作空間不存在空腔，證實了本文所設計的礦井信息探測機械手能夠滿足礦井信息探測及物資運送，避障清障要求。