目前主运输大巷带式输送机巡检机器人主要采用悬挂轨道式巡检方式，无法巡检位置较低被遮挡的设备，难以满足井下巷道及设备的全方位巡检需求。设计了一种基于轮式巡检机器人的摇臂式行走机构，与轨道式巡检机器人配合使用，以满足全方位巡检需求。确定了轮式巡检机器人的系统结构，重点对其行走系统进行了分析，分别建立了履带式、轮履式、摇臂式3种行走机构的量化模型，利用德尔菲法与网络分析法对行走机构性能进行了综合分析，结果表明：基于摇臂式行走机构的机器人移动底盘在井下巷道环境内的行走适应性最佳。对摇臂式行走机构中的关键部件倒V型连杆进行静态性能分析，结果表明：倒V型连杆满足煤矿井下常见的坡道满载、紧急转弯、紧急制动这3种工况下强度与刚度的使用需求。面向煤矿井下主运输大巷地形特点及运输装备环境，在实验室开展模拟巷道内的机器人巡检试验，结果表明：摇臂式轮式巡检机器人在坡道、台阶、沟道的行走测试中均表现出良好的环境适应性，能够满足对煤矿井下巷道及其内部主要设备的巡检需求。

0 引言
1 井下主运输大巷轮式巡检机器人系统设计
1.1 井下巷道巡检工作特点
1.2 轮式巡检机器人主体结构设计
2 轮式巡检机器人巷道内行走性能评价分析
2.1 井下行走系统评价模型建立
2.1.1 行走能力量化模型建立
2.1.2 防爆难易评价模型建立
2.1.3 可靠性评价模型建立
2.2 井下行走系统性能综合评价
2.2.1 常见的综合评价算法
2.2.2 行走系统综合评价量化分析
3 摇臂式行走系统倒V型连杆静态性能分析
3.1 倒V型连杆的模型建立与简化
3.2 几何模型网格划分
3.3 结构静力学分析
3.4 静态载荷与多工况分析
4 巡检机器人行走性能模拟试验
4.1 单级台阶越障试验
4.2 沟道越障试验
4.3 坡道行驶试验
5 结论

杨瑞,鲍久圣,鲍周洋,等.煤矿主运大巷轮式巡检机器人摇臂式行走机构设计与试验研究[J/OL].工矿自动化,1-14[2025-01-22].https://doi.org/10.13272/j.issn.1671-251x.2024090031.