地下凿岩设备向凿岩机器人发展

凿岩机器人在现代地下矿山和隧道工程中有举足轻重的地位，因而受到人们的青睐。近年来，凿岩机器人的研制非常活跃，发展迅速。本文论述了凿岩机器人应用研究的发展历程、应用效果和今后的发展方向。     

凿岩机器人的国内外研究现状

就隧道开挖的自动化凿岩设备——凿岩机器人的研究，在指出了凿岩机器人发展的原因的基础上，在总体上详细介绍了其国内外研究现状，并指出了凿岩机器人的发展研究方向。     

凿岩机器人控制系统角位移传感器的研究与应用

根据凿岩机器人的工作环境与条件,对旋转式光电编码器、感应同步器及磁性 编码器作为凿岩机器人控制系统的角位移传感器进行了分析比较,并对在选型和使 用中所涉及的问题做了简要的论述。     

我国地下矿山凿岩装备应用现状与凿岩智能化发展方向

数字化、智能化是凿岩台车等大型设备未来的发展趋势。为明晰国产凿岩台车的研究方向,结合我国 地下矿山钻爆施工中凿岩台车的应用现状,定量对比评价了现场使用凿岩台车在钻孔精确度、钻孔效率、人员安全 性、环保指标等方面的技术优势及问题。结果表明：使用凿岩台车钻孔,一般单孔凿岩时间为2~3 min,凿岩效率为 同等条件下使用气动凿岩机钻孔的2~4 倍;配合合理的爆破手段,月进尺能提高50%~70%;现场使用凿岩台车时,面 临机械性能和钻爆工艺不匹配、较气动凿岩机开挖超挖量大以及人员培训落后于实际需要等问题。在此基础上,总 结了现阶段凿岩台车智能化发展进展。研究表明：通过补偿技术,国内一些钻孔定位平均定位精度在5 cm 以下,可 满足施工要求;借助视觉辅助定位与导航方法、5G 技术及物联网等先进技术,能够实现少人化、无人化的作业目标。 最后进一步分析了研发、推广国产凿岩台车面临的不足与挑战,总结并展望了国产凿岩台车的发展路线。     

旋转式感应同步器在凿岩机器人中的应用

简要论述了感应同步器的工作原理和性能特点。并认为这种传感器适合于凿岩机器人的自动控制系统；也对感应同步器的选择以及在凿岩机器人上的安装等问题进行了探讨。     

我国露天凿岩钻机的现状与发展战略探讨

概述了目前国内露天凿岩钻机的研制现状和存在的问题，对未来露天凿岩设备尤其是国内露天凿岩钻机的发展趋势进行了探讨。     

隧道凿岩机器人钻臂移位跟踪与控制系统

二十多年前,国外就开始了隧道凿岩机器人的研究,近些年,国内也开始研制这种设备,应用市场较大。现介绍一种由国内自行研制的隧道凿岩机器人的钻臂自动移位控制系统及其组成和工作原理,并介绍了一套实现其工作的控制软件系统。     

隧道凿岩机器人的研制

计算机控制的凿岩钻车以其精确控制隧道断面轮廓、减少超／欠挖量、实现光面爆破效果与炮孔深度达到共底面而提高爆破效率等显著的经济优势和社会效益。在国内外得到越来越多的设计、施工单位认可，作者所在单位在国家“863”计划的资助下，凭借技术优势，以可靠、经济、高效为原则，研制成功了我国首台隧道凿岩机器人。     

煤矿井下用钻孔与凿岩机具的现状和发展

介绍了煤矿井下目前实际应用的钻孔与凿岩机械的产品类型、主要特征。叙述了煤矿钻孔与凿岩机械配套钻具和钎具的基本情况，以及我国目前对煤矿用钻孔与凿岩机械实行安全标志管理的概况与申办安全标志的基本要求，分析了煤矿用钻孔与凿岩机械的现状与发展趋势，并对煤矿井下用钻孔与凿岩机械及其配套钻具领域的工作目标提出了若干看法。     

国内建设机器人的发展应用前景

介绍了建设机器人在国内外的发展现状，指出了国内建设机器人发展的方向为机器人化的建设工程机械和传统建设机械的机器人化的研究和产业化，同时也阐述了建设机器人发展中应注意的问题和遵循的原则。     

隧道凿岩机器人钻臂动力学研究

本文运用机器人学动力学理论对凿岩机器人钻臂进行动力学分析。建立了钻臂的动力学模型，该研究对于钻臂零部件、驱动油缸的设计及凿岩机器人的控制系统设计具有重要的参考价值。     

多关节凿岩机器人工作空间的数值解法

根据凿岩机器人工作情况，在求解多关节凿岩机器人的工作空间时．分析当前各种机器人工作空间求解方法，提出采用数值法，利用伪随机数产生尽可能多的凿岩机器人关节变量的组合，通过机器人正向运动学方程即可求解得到机器人末端点的集合，从而有效地得到凿岩机器人的可达工作空间，为凿岩机器人定位提供理论与应用基础：     

分层-分布式凿岩机器人控制系统的设计与实现

采用分层-分布式结构,设计了由规划层、协调层和分布式执行层构成的3层-分布式双臂凿岩机器人控制系统,有效地降低了系统的复杂程度,使系统的可维护性、可靠性及可扩展性得到提高。给出了控制系统的基本构成和软、硬件的实现,分析了工作原理及工作过程。     

凿岩机器人线性近似解耦—迭代法运动学求逆

多关节运动耦合型机械手的运动学求逆,是个相当复杂的问题,也是机器人学理论中必须解决的相当重要的实际问题。本文针对具有6个旋转关节、3个平称关节的凿岩机器人机械手,提出线性近似解耦模型,用迭代法求解运动学反解,在系统仿真中得到了反复验证,并在国内首台隧道凿岩机器人控制系统中应用,能满足该系统的精度要求与实时性要求。     

凿岩机械发展现状与趋势

阐述了凿岩机械在生产过程中的应用状况,并论述了凿岩机械在国内外的发展现状及未来的发展趋势.     

隧道凿岩机器人网络虚拟装配研究

以实例论述利用虚拟现实建模语言(VRML )对隧道凿岩机器人构件进行虚拟装配的制作过程，说明使用VR 技术，可以经济快捷地提高模型对象的真实感和互动性；同时，由于制作的虚拟模型可以借助Internet /Intranet 网络传输，这将有助于实现隧道凿岩机器人的远程设计与管理。     

隧道凿岩机器人钻臂各液压缸驱动力计算

运用机器人理论中的坐标变换原理，求出钻臂机构处于不同位姿时各油缸的驱动力。该方法与传统的几何分析法相比，具有简单、清晰、便于计算机解算的特点。     

虚拟样机技术及其在隧道凿岩机器人设计中的应用

凿岩机器人在现代隧道工程中占有十分重要的地位，但昂贵的设计及实验成本阻碍了隧道凿岩机器人技术的进一步发展。虚拟样机技术的出现就可以大大节省产品开发费用，缩短产品研制周期，推进隧道凿岩机器人进入实际应用的进程，具有广泛的发展前景。