煤矿钻孔机器人双机协同加杆运动空间分析及应用

针对煤矿钻孔机器人主机、加杆机械臂与杆仓的运动空间及布局问题,通过分析煤矿钻孔机器人的结构特点,建立了加杆机械臂和主机的运动学模型,求得其基坐标系与末端坐标之间位姿变换矩阵、关节变量与末端位姿关系式;构建了协同加杆运动的空间集合,采用蒙特卡洛法对运动空间求解,得到了加杆机械臂末端和主机钻杆中心点的运动散点图;以加杆机械臂的运动空间范围为基准,确定了主机和杆仓的位置设计范围分别为-1.87~-0.80 m和0.35~2.06 m。试验结果表明:该煤矿钻孔机器人布局合理,操作灵活,加杆机械臂可将杆仓中的全部钻杆准确放置于主机上的回转器与夹持器之间。

煤矿井下用钻机的轻量化设计方法综述

轻量化是煤矿井下用钻机改进研发的重要方向。总结了轻量化技术的发展,包括结构轻量化、材料轻量化、制造工艺轻量化三个方面。探讨了轻量化技术在钻机研发中的应用,基于有限元仿真技术,利用结构优化手段对钻机及其零部件进行轻量化设计,具有可操作性强和节约成本的优点。展望了钻机轻量化的发展前景,材料和工艺轻量化技术在钻机优化中的应用将会逐步得到深入研究。希望能对钻孔机器人的研发提供指导价值。