針對目前煤礦井下掘進(jìn)與支護(hù)難以平行作業(yè)和永久支護(hù)自動化程度低等問題,研究并提出了適合于我國煤礦井下的掘進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)方案,并對永久支護(hù)鉆錨機(jī)器人布網(wǎng)單元進(jìn)行深入了研究。首先,根據(jù)煤礦掘進(jìn)工藝以及巷道支護(hù)需求,提出了掘進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)總體方案,系統(tǒng)包括掘進(jìn)機(jī)器人、臨時支護(hù)機(jī)器人以及鉆錨機(jī)器人。并給出了掘進(jìn)機(jī)器人系統(tǒng)以及各子系統(tǒng)的工作原理和協(xié)調(diào)作業(yè)方式。其次,研究分析巷道掘進(jìn)支護(hù)布網(wǎng)單張抓取及頂板和側(cè)幫不同布放的要求,提出了一種全新的鉆錨機(jī)器人自動布網(wǎng)單元方案,并對布網(wǎng)單元關(guān)鍵零部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計,利用ANSYS軟件進(jìn)行了受力分析,驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)的可靠性。第三,根據(jù)布網(wǎng)單元工作原理和工作環(huán)境確定機(jī)械手臂類型、自由度以及參數(shù),應(yīng)用SolidWorks生成布網(wǎng)單元實(shí)體模型,同時建立坐標(biāo)系并利用D-H法計算布網(wǎng)單元正逆運(yùn)動學(xué)方程,得到機(jī)械手爪與機(jī)械手臂各關(guān)節(jié)驅(qū)動之間的關(guān)系;然后應(yīng)用Robotic工具箱建立仿真模型,驗(yàn)證正逆運(yùn)動學(xué)方程的正確性;采用蒙特卡洛法對布網(wǎng)單元運(yùn)動空間進(jìn)行計算,分析其布網(wǎng)單元參數(shù)是否滿足井下煤巷支護(hù)要求。第四,研究分析布網(wǎng)單元在關(guān)節(jié)和笛卡爾空間的軌跡規(guī)劃方法,采用多項(xiàng)式插值函數(shù)對布網(wǎng)... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

國外典型掘錨一體機(jī)

（a）奧鋼聯(lián) ABM20 （b）山特維克 MB670圖 1.1 國外典型掘錨一體機(jī)軌吊支護(hù)設(shè)備是集成了單軌吊車以及支護(hù)設(shè)備研制而成。其最具代表性F 集團(tuán)、和捷克的 FERRIT 集團(tuán)，同時德國的 GAT 公司研制生產(chǎn)的 M2，能夠?qū)崿F(xiàn)多自由度、多方位轉(zhuǎn)動和打孔，極大的提高了機(jī)械化作業(yè)的的尺寸較大難以應(yīng)用于我國小端面煤礦巷道，而且在支護(hù)布網(wǎng)時都需要作等復(fù)雜工序，占用時間較長降低工作效率，如圖 1.2 所示[38]。在此基股份有限公司聯(lián)合安徽理工大學(xué)對此設(shè)備進(jìn)行改良且有了一定成果，能巷道，且支護(hù)過程中很大部分實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化[39]。此設(shè)備在進(jìn)行支護(hù)作業(yè)臺達(dá)到合適高度，通過人工將支護(hù)布網(wǎng)放置在頂網(wǎng)裝置上，進(jìn)行錨固作作業(yè)，由于作業(yè)平臺的移動，掘進(jìn)機(jī)需要后退并停止作業(yè)，不能實(shí)現(xiàn)采業(yè)，布網(wǎng)作業(yè)沒有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，增加了工人的勞動強(qiáng)度同時也減慢了支3 所示。

難以應(yīng)用于我國小端面煤礦巷道，而且在支護(hù)布網(wǎng)時序，占用時間較長降低工作效率，如圖 1.2 所示[38]。司聯(lián)合安徽理工大學(xué)對此設(shè)備進(jìn)行改良且有了一定成護(hù)過程中很大部分實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化[39]。此設(shè)備在進(jìn)行支高度，通過人工將支護(hù)布網(wǎng)放置在頂網(wǎng)裝置上，進(jìn)行作業(yè)平臺的移動，掘進(jìn)機(jī)需要后退并停止作業(yè)，不能業(yè)沒有實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，增加了工人的勞動強(qiáng)度同時也減圖 1.2 德國 GAT M2000 支護(hù)機(jī)械手

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3488840