錨梁支護(hù)是在錨桿支護(hù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種特殊的支護(hù)方式,它將W鋼帶與錨桿配套作用,利用W鋼帶把多根分散錨桿聯(lián)結(jié)起來(lái)形成一個(gè)整體承載結(jié)構(gòu)。將錨桿對(duì)圍巖的作用力從集中力變?yōu)榉植剂?保證圍巖整體穩(wěn)定性。針對(duì)目前錨梁支護(hù)時(shí)間長(zhǎng)、自動(dòng)化程度低的問題,以履帶車體為基礎(chǔ),對(duì)錨梁支護(hù)機(jī)器人進(jìn)行研究。結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)理論、機(jī)液耦合分析方法,以實(shí)現(xiàn)錨梁支護(hù)自動(dòng)化為目標(biāo),對(duì)其鉆支系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析以及機(jī)液聯(lián)合動(dòng)態(tài)特性分析等方面進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究�；谙锏厘^梁支護(hù)實(shí)際工況要求,確定錨梁支護(hù)機(jī)器人的鉆支系統(tǒng)由托舉梁機(jī)械臂與鉆臂組成。進(jìn)行托舉梁機(jī)械臂與自動(dòng)換鉆機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)托舉梁機(jī)械臂進(jìn)行動(dòng)強(qiáng)度分析,證明其強(qiáng)度滿足要求。對(duì)錨梁支護(hù)機(jī)器人進(jìn)行正運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,建立托舉梁機(jī)械臂正運(yùn)動(dòng)學(xué)的D-H方程,驗(yàn)證正運(yùn)動(dòng)學(xué)求解的準(zhǔn)確性,得到錨梁支護(hù)機(jī)器人末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)位姿與各關(guān)節(jié)變量間的關(guān)系。利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)錨梁支護(hù)機(jī)器人進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,其中針對(duì)伸長(zhǎng)關(guān)節(jié)的數(shù)量級(jí)與其他轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)數(shù)量級(jí)相差過大的問題,對(duì)其單獨(dú)進(jìn)行逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。分析結(jié)果顯示轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)節(jié)的誤差控制在0.005rad內(nèi),伸長(zhǎng)關(guān)節(jié)的誤差控制在0.5mm以內(nèi),滿足精確控制... 

【文章來(lái)源】： 周達(dá) 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)

【文章頁(yè)數(shù)】：129 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

托舉梁機(jī)械臂Fig2-3Liftingbeammechanicalarm

碩士學(xué)位論文18間可以完成對(duì)地面和巷道頂板的覆蓋，末端執(zhí)行機(jī)構(gòu)要保證抓取W鋼帶后不會(huì)松動(dòng)。如圖2-3所示。圖2-3托舉梁機(jī)械臂Fig2-3Liftingbeammechanicalarm（2）鉆臂鉆臂位于履帶車體的右側(cè)，其主要的任務(wù)是在托舉梁機(jī)械臂將W鋼帶頂緊在頂板后利用其上均布的小孔進(jìn)行自鉆錨桿的鉆進(jìn)，同時(shí)需要自動(dòng)換鉆機(jī)構(gòu)在兩次打錨桿中間完成上桿的動(dòng)作。雖然鉆臂結(jié)構(gòu)比較成熟，但目前存在的自動(dòng)換鉆機(jī)構(gòu)存在難以適應(yīng)惡劣工況、成本過高等問題，急需設(shè)計(jì)一款行之有效的自動(dòng)換鉆機(jī)構(gòu)，如圖2-3所示。圖2-4鉆臂Figure2-4Drillarm2.2托舉梁機(jī)械臂構(gòu)型方案分析(TheConfigurationSchemeAnalysisoftheMechanicalArmfortheLiftingSteelBelt)設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)械臂首先應(yīng)當(dāng)考慮工作空間、運(yùn)動(dòng)速度與加速度等性能指標(biāo)，除此之外構(gòu)件的移動(dòng)能力、人機(jī)交互系統(tǒng)、控制系統(tǒng)同樣會(huì)影響機(jī)械臂的工作效率。

碩士學(xué)位論文24由上述公式可得調(diào)平液壓缸8伸長(zhǎng)量x與四桿機(jī)構(gòu)傾角θ的對(duì)應(yīng)關(guān)系，為了方便對(duì)四桿機(jī)構(gòu)的傾角進(jìn)行控制并減少計(jì)算量，在此對(duì)兩者關(guān)系曲線進(jìn)行多項(xiàng)式擬合，得其兩者線性關(guān)系如圖2-10所示：圖2-10伸長(zhǎng)油缸伸長(zhǎng)量與四桿機(jī)構(gòu)傾角關(guān)系Figure2-10Therelationshipbetweentheelongationoftheextensioncylinderandtheinclinationofthefour-barmechanism2.3.3夾爪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)托舉梁機(jī)械臂夾爪的工作目標(biāo)為W鋼帶，主要任務(wù)是將W鋼帶抓取并托舉到巷道頂部，首先應(yīng)對(duì)W鋼帶結(jié)構(gòu)、尺寸等進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)研，調(diào)查結(jié)果如表2-4所示。W鋼帶的外形如圖2-11所示，在冷彎成W型的鋼帶表面均布有錨桿孔。表2-4W鋼帶加工參數(shù)Table2-4Wsteelbeltprocessingparameters寬度厚度材質(zhì)長(zhǎng)度孔徑150mm5mmQ235根據(jù)巷道選擇60mm錨桿孔圖2-11W鋼帶Figure2-11Wsteelbelt考慮到井下惡劣的工作環(huán)境，本文選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)的移動(dòng)單點(diǎn)輸入連桿夾持機(jī)構(gòu)作為W鋼帶的夾持機(jī)構(gòu)，其機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2-12所示，圖中各桿件


本文編號(hào)：3036185