煤矿井下高效钻锚机器人布网单元设计与安全性仿真

本文主要探讨了煤矿井下巷道永久支护过程中面临的问题，这些问题包括施工速度慢、效率低下、安全风险高以及人工参与过多。为了解决这些问题，研究者提出了一种新型的钻锚机器人，其核心部分是布网单元的设计。该设计通过SolidWorks软件进行了三维建模，以便于精确地理解和优化机器人的结构。 在设计过程中，对关键部件如机械手臂的受力情况进行了深入分析。这一步骤是在ANSYS有限元分析软件中完成的，旨在评估部件在实际工作条件下的强度和刚度，确保其在极端工况下也能保持稳定和可靠。有限元分析能够模拟和预测部件在负载下的变形行为，这对于保证机器人的安全性和可靠性至关重要。 接下来，作者在ADAMS仿真软件中构建了一个简化版的钻锚机器人布网单元样机模型，对机器人抓取、搬运片网的动作进行了细致的运动学仿真分析。运动学仿真模拟了机器人在实际工作中的动态行为，包括速度、加速度和姿态控制，这有助于评估其工作效率和精准度，同时也可以提前发现并优化潜在的机械问题。 仿真结果显示，钻锚机器人布网单元的整体结构设计合理，不仅能够实现片网的稳定抓取、移动和顶放，而且机械手的关键部件已经满足了设计中的刚度和强度要求。这一创新设计有望显著提升煤矿井下巷道永久支护的工作效率，降低人工参与的风险，从而改善矿工的工作环境和安全性。 此外，文章还提供了详细的作者信息和参考文献，供读者进一步查阅和了解相关领域的研究进展。这篇论文的研究成果对于推进煤矿智能化设备的发展，提高井下作业的自动化水平具有重要意义。 本篇论文深入研究了煤矿井下钻锚机器人布网单元的设计与仿真，旨在解决当前井下巷道支护过程中的技术难题，通过科学的方法论和技术手段，为煤矿行业的现代化进程提供技术支持。