摇臂式双履带机器人越障性能分析

针对煤矿井下的救援双履带机器人越障能力有限,摆臂履带式机器人摆臂辅助越障过程中控制复杂的问题,设计一种具有自适应能力的摇臂式双履带机器人移动机构。对该移动机构的越障能力进行了分析,与普通双履带机器人的越障高度进行比较得出摇臂式双履带机器人越障能力优越。     

基于ADAMS的煤矿井下搜救机器人越障性能分析

针对复杂的煤矿井下环境对搜救机器人越障性能和转向灵活性的要求,提出了一种具有前摆臂的履带机器人。为了检验设计方案的有效性,对机器人爬坡、跨越凸台和转向进行分析,并用ADAMS进行仿真。仿真结果验证了机器人的越障、转向性能以及分析结论的正确性。     

模块化欠驱动行星履带机器人设计

提出一种模块化履带机器人,通过欠驱动履带设计以提高机器人在复杂地形的移动能力。该机器人通过对模块化履带的快速拆装改变履带形式,机器人履带模块有单行星履带、双行星履带、三行星履带3种履带形式,可针对不同路况选择合适履带形式。模块化履带有履带式、摇臂腿式、异形轮式3种移动模式,在不同地形下自适应切换。对不同高度障碍下的机器人越障过程进行分析,并通过仿真软件建模验证理论分析。理论分析与仿真实验结果表明:该机器人通过对履带模块的快速拆装可以变换不同履带形式,多模式切换显著提高机器人越障能力和地面适应能力。     

煤矿探测机器人垂直越障性能研究

通过分析机器人摆臂姿态变化对机器人质心轨迹变化的影响,掌握了六履带四摆臂煤矿探测机器人摆臂姿态与垂直越障性能的关系,提出了机器人在攀越垂直型障碍时前后摆臂的姿态控制要求,得到了机器人越障高度Hmax及其俯仰角度αm与机器人各参数之间的关系式,当其俯仰角度大于αm时,机器人就不能够攀越此类型障碍。同时分析了机器人摆臂质量对垂直越障性能影响的,得出可以通过增大摆臂质量来提高机器人对垂直型障碍的越障能力。     

煤矿井下搜救探测机器人结构设计

根据煤矿井下的环境特点,结合现有机器人结构组成,设计用于煤矿井下搜救探测机器人。该机器人由履带、摆臂复合式结构构成,分3段,具有良好的越障能力、地面适应能力和机械性能。其传感器支撑臂具有2个自由度,可以实现传感器的空间姿态调整。对其结构组成、运动原理、传动特点等进行了介绍和总结。为后续的动力学仿真、控制系统搭建和传感器选择等提供了工作平台。     

煤矿救灾机器人的摆臂结构设计

关节式煤矿救灾机器人若采用主动摆臂形式,在越障过程中,摆臂的控制较为复杂。为了简化机器人控制,在主动式关节机器人的基础上引入柔性关节,并对摆臂的结构进行优化。分析了该机器人水平状态受力情况,并据此对摆臂的参数进行确定,使其具有较好的越障性能。     

履带式煤矿救援机器人行走机构研究

通过分析现有煤矿救援机器人履带行走机构的特点,结合履带行走机构越障基本条件,提出一种多节履带救援机人行走机构的设计方案,并对该机构在越障临界状态进行受力和稳定性分析,结果表明该行走机构可翻越较高障碍高度,环境适应能力强。     

四段式轮-履结合煤矿井下探测机器人结构设计及越障分析

设计了一种四段式轮-履结合越障机器人。设计了越障机器人的整体结构,前肢采用轮式驱动,后部双翼采用结构型履带拖动,以轮-履结合的方式实现正向和反向越障;对所设计的结构进行合理的简化并进行越障方案分析;采用质心法对机器人进行越障可行性和最大越障高度进行分析,得出最大越障高度;最后通过实验装置进行越障实验,机器人顺利通过设定越障高度,验证了四段式轮-履结合机器人越障性能分析的正确性。     

薄煤层工作面巡检机器人行走机构设计及越障分析

针对薄煤层综采工作面空间狭窄、地形复杂多变的环境,设计了一种结构紧凑、越障能力强的四摇臂履带式移动机器人。基于机器人质心位置分布,对无摇臂支撑越障和有摇臂支撑越障两种状态下的最大越障高度进行了优化,有摇臂支撑越障时,机器人最大越障高度为232.91 mm,满足了设计要求。通过机器人越障过程的虚拟仿真,得到了越障过程中驱动电机输出力矩的变化规律,为电机合理选型提供参考。最后对行走机构试验样机进行了越障性能试验,结果表明,该结构机器人具有较强的越障性能和地形适应能力,可满足煤矿井下薄煤层工作面特殊环境的要求。     

多节履带式煤矿井下搜索机器人设计

面向煤矿井下事故后非结构化的极端环境,提出了一种多节履带式搜索机器人,先于抢险人员进入井下,探测环境和被困人员情况,并将信息传回控制中心,辅助煤矿救援。通过对机器人工作环境进行分析,建立了井下搜索机器人履带-地面模型,提出了能在复杂非结构环境下灵活越障的机器人整体构型,设计了具有高机动性的行走机构和关节模块,采用机器人仿真软件Webots进行了仿真,为建立实用化的系统工程样机并完成工程试的验验证提供依据。     

履带式煤矿救援机器人越障能力的运动学分析

针对履带式机器人越障时的重心运动规律,建立了数学模型,并结合CUMT-1型机器人参数进行了数字仿真分析和试验,仿真结果和试验数据验证了数学建模的正确性。根据建立的数学模型,可以估算履带式机器人能够越过的最大障碍高度;同时,还可以根据最大障碍高度确定履带机器人所需的最小长度,为履带式煤矿探测机器人的设计提供了理论依据。     

矿山裂隙岩体锚注机理及数值模拟研究

通过分析矿山节理裂隙岩体锚固机理,得出节理岩体的剪切强度和最佳锚固角等参数的本构关系。同时结合大型数值模拟软件FLAC3D,分别对节理化岩体双轨巷道未支护和锚注加固时的岩体巷道围岩进行了数值模拟分析。模拟结果表明:锚注加固支护极大增强了节理巷道围岩自身的承载能力,改善了巷道围岩的受力情况,限制了巷道岩体围岩的变形量。     

A TREND DISPLACEMENT ANALYSIS FOR SPACE AND TIME ON XINTAN LANDSLIDE

This paper, having made systematic trend analysis on the front and rear segments ofXintan landslide for space and time respectively by using mathematical statistical principles,discovered that there is obvious trend displacement of the monitoring points in the rear marginarea of the slope and the rates of trend displacement gradually increase with time whereas thereis no trend displacement of the monitoring points in the front margin area. This result suggests thatthe rear margin area of segment is an area of overall sliding and is transforming towardsde.stabilization, whereas the front margin area is an area of relative stability. This analyticalresult well coincides with the conclusion of evaluation on dynamic stability. The analytical resultmentioned above shows that the medium to short term forecast and prediction of slope stabilitycan be made by using trend displacement analysis technique in order to achieve the goal of timelyevaluation and prevention.     

铲斗式装岩机的设计构想

对目前煤岩巷机械化施工主要装载设备的技术特点进行分析后,提出了一种能实现前装后卸功能的铲斗式装岩机的设计准则,介绍了装运机的结构组成和性能特点,描述了装岩机的应用前景。     

井下探险救援机器人的设计

概述了研制井下探险救援机器人的必要性,详细论述了井下探险救援机器人设计的理论依据,探讨了其结构形式,设计了四轮驱动装置,以设计实例分析了其控制系统的组成,并介绍了所研制的井下探险救援机器人。     

煤矿救援机器人系统运载车的设计与研究

煤矿救援机器人系统运载车设计是一个涉及多门学科的交叉研究领域。概述了煤矿救援机器人系统运载车设计中的关键技术要点,从运载车的车体设计、结构设计、关键部件设计、移动路径设计等方面探讨了煤矿救援机器人系统运载车的设计及应用开发前景。     

小口径深井落井救援机器人设计

针对小口径落井救援技术和设备落后的现状,研究了一种适用于小口径落井救援作业的救援机器人设计方案。该方案对救援机构进行了详细地描述,考虑到机器人井下作业环境空间的局限性,对井下作业救援机构进行了模块化设计,减小了机构的体积,同时对音频、视频、照明和通风等辅助救援系统进行了阐述。利用该落井救援机器人对落井人员进行救助,无需救助人员深入井下,仅在井上操作即可在较短时间内将落井人员救出井外,大大降低了传统救援方法因救助不及时而造成对被救人员的伤害,可节约大量人力、物力,并且缩短了救援时间,是一种针对小口径落井救援较为理想的救援装置。     

基于GIS的矿井救援机器人最佳路径设计与实现

为了实现矿井救援机器人进行及时准确的救援,利用Visual C#．NET结合ArcGIS Engine组件对救援机器人的最佳路径分析功能进行设计研究,以山东兖矿集团有限公司北宿煤矿实践应用为例,试验得到了一个有效的最佳路径分析系统。介绍了该系统的功能模块设计、空间数据库设计及系统开发方法,并对构建巷道网络、获取起止点信息、配置网络参数和调用分析函数等关键技术进行了研究,该系统可快速设定矿井救援机器人至事故地点的最佳路径,实现了矿井救援机器人寻找一条从起始点到目标点的最佳路径。     

关于液压支架的扭转强度分析的探讨

在液压支架设计中，顶梁偏载、掩护梁受扭转时，需要对掩护梁和前、后连杆进行扭转强度计算。作者把掩护梁和前、后连杆一起考虑，引出掩护梁和前、后连杆组成的虚拟系统。根据求解静不定问题的一般方法，利用卡氏定理建立变形协调关系，求得了前、后连杆力矩分配的一般公式。     

轮履复合式煤矿井下环境探测机器人的结构设计及运动特性分析

针对矿难发生后煤矿井下环境的特点,结合目前轮式、履带式移动机器人运动机构的优点,设计一种8自由度用于煤矿井下环境探测的轮履复合式机器人。详细介绍了机器人的结构设计和运动特性。该机器人设计了四轮驱动装置以及三节式复合结构,具有较好的机动性能,较强的越障、跨沟能力和严格的防爆性能。