矿山机器人结构设计

胡建伟

[摘 要]目前，我国煤矿灾害事故频发，及时的抢险救灾行动，又会造成很大的二次伤害。随着科学技术的发展，机器人技术应运而生，代替人类完成某些复杂探测活动，极大地提高了效率。本文从仿生学角度出发，设计一款四足机器人，使其具有较强的越障避障能力，较高的机构可靠性。首先，对具体结构进行设计，用液压元件作为驱动装置，基于设计尺寸，利用Pro/E进行三维建模。其次，利用MATLAB分析典型步态，为下一步控制方式的研究做准备。通过本文的分析和研究，建立四足机器人关键技术理论和方法，提高救援机器人的环境适应能力，成为抢险救灾的新助手。

[关键词]矿山机器人；结构设计；步态分析

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）47-0082-01

1、引言

我国是煤矿资源大国，同时也是煤矿灾害事故最严重的国家，其主要原因是我国煤矿地质条件复杂，大多数煤矿仍然以人工采煤为主，井下作业人员多，超强度非法生产等，一旦发生矿难，将造成难以估量的损失。灾后应急救援一般都是派救护队员下井直接搜救，但矿井瓦斯爆炸后，粉尘浓度高，爆炸性气体、高浓度的一氧化碳等充满巷道，矿井环境不稳定，随时都有可能发生二次爆炸，造成二次伤害。针对这一情况，国内外积极研究各种煤矿救援机器人，并取得了长足的进步。本文在前人的基础上，运用仿生学原理，对四足机器人进行了结构设计和步态分析，为机器人的进一步发展做基础。……