伸缩式钻孔机器人动力学模型及仿真分析研究

钻孔机器人在油矿井下作业环境中逐渐广泛应用,提出了一种由钻孔液驱动的新型伸缩式钻孔机器人。首先根据钻孔机器人驱动力的工作原理,建立了压差流体力学模型,在此基础上分别推导了钻孔机器人在空载和负载条件下的牵引力计算方程,从而建立了钻孔机器人的动力学模型,提出了钻压、钻速等关键参数的计算方法。通过仿真分析了表明,随着流量的增加,钻速/速度和钻孔机器人的牵引力均呈近似线性增加趋势,在空载条件下,钻孔机器人将处于加速状态,直到伸缩缸停止泵送钻孔液为止。在负载条件下,钻孔机器人与机械钻孔速率能快速达到平衡。