礦井信息探測機(jī)械手設(shè)計及運(yùn)動學(xué)分析.pdf

1、我國是一個產(chǎn)煤大國，煤層地質(zhì)條件復(fù)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(jī)器人的研制成為當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)工作的一個重要任務(wù)。本文主要探討了以下幾方面的內(nèi)容：
　　一、礦井信息探測機(jī)械手實驗平臺設(shè)計。由于煤礦災(zāi)害發(fā)生后礦井環(huán)境的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的煤礦信息探測及救援機(jī)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(jī)械手進(jìn)行災(zāi)害信息探測，

2、該信息探測機(jī)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(jī)械手實驗平臺的Pro/E三維實體模型。該信息探測機(jī)械手不僅能夠較好的完成信息探測及救援物資運(yùn)送，而且避免了復(fù)雜的井下災(zāi)后地理環(huán)境的阻礙，并能完成避障清障任務(wù)，為煤礦信息探測及救援機(jī)器人的發(fā)展提供了一個新方向。
　　二、礦井信息探測機(jī)械手正逆運(yùn)動學(xué)分析。為更加準(zhǔn)確地對運(yùn)行中的礦井信息探測機(jī)械手末端執(zhí)行器的位置進(jìn)行跟蹤，結(jié)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(jī)械手進(jìn)行運(yùn)動學(xué)轉(zhuǎn)化模型建模，得出了礦井信息探測機(jī)械手運(yùn)動學(xué)正、逆運(yùn)動學(xué)模型。
　　三、礦井信息探測機(jī)械手工作空間分析。結(jié)合不同的煤礦巷道形式，對礦井信息探測機(jī)械手的工作空間進(jìn)行分析。繪制了礦井信息探測機(jī)械手的工作空間剖面圖，對礦井信息探測機(jī)械手的工作空間范圍進(jìn)行了確定，其工作空間不存在空腔，證實了本文所設(shè)計的礦井信息探測機(jī)械手能夠滿足礦井信息探測及物資運(yùn)送，避障清障要求。