端头支护机器人机械臂的设计与仿真分析_中国煤炭行业知识服务平台

端头支护机器人机械臂的设计与仿真分析

作者

史华伟和佳聪李忠王效志
单位

鄂托克前旗长城煤矿有限责任公司中国矿业大学机电工程学院新汶矿业集团有限责任公司赵官能源有限责任公司
摘要

目前在井下综采工作面巷道内，对单体支柱进行搬运与支护采用半机械化半人工的搬运模式，效率低且危险性高。首先，结合井下巷道环境与支护要求，对端头支护机器人的机械臂结构进行了设计研究和三维建模；然后，使用Adams软件建立了机械臂刚体动力学模型，并对其各部件在极限工况下进行受力分析；最后，利用Ansys软件对机械臂各部件进行有限元仿真和强度论证。结果表明，端头支护机器人的机械臂各部件中最大应力为147.1 MPa,最大变形量为0.675 mm,均满足设计工况要求，为机械臂的控制及轨迹规划奠定了基础。
关键词

端头支护机械臂刚体动力学单体支柱
基金项目(Foundation)

江苏省重点研发计划项目(BE2022148)；
文章目录

1 机械臂本体结构设计
1.1 巷道端头支护工况分析
1.2 端头支护机器人机械臂的结构设计与三维建模
2 机械臂动力学分析
2.1 Adams虚拟样机的搭建
2.2 极限工况下各部件受力分析
(1)手臂极限工况仿真。
(2)手腕极限工况仿真。
3 机械臂极限工况有限元分析
4 结论
DOI

10.19896/j.cnki.mtkj.2024.04.015
引用格式

[1]史华伟,和佳聪,李忠,等.端头支护机器人机械臂的设计与仿真分析[J].煤炭科技,2024,45(04):80-84+90.