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题名短横轴截割机器人直墙拱形巷道自动成形控制方法
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作者
马宏伟
王赛赛
王川伟
薛力猛
张恒
孙思雅
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机构
西安科技大学机械工程学院
陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室
西安科技大学电气与控制工程学院
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出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2024年第3期418-429,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(51975468)
国家重点研发计划项目(2023YFC2907603)
陕西省自然科学基础研究计划项目(2023-JC-YB-331)。
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文摘
针对掘进机在直墙拱形巷道掘进过程中存在定位难、截割效率低、成形质量差等问题,提出一种短横轴截割机器人及其自动成形控制方法。首先设计了串联式短横轴截割机器人结构,构建了短横轴截割机器人运动学模型,建立了截割臂升降油缸、滑移油缸及回转油缸伸缩量与截割头末端位姿的数学关系,提出了短横轴截割机器人直墙拱形巷道自动成形控制方法;其次研究分析了短横轴截割机器人截割头包络空间与直墙半圆拱形巷道空间耦合关系,确定了截割过程中截割轨迹关键点位置,提出了基于截割轨迹关键点的“弓”型截割轨迹规划方法;然后根据建立的短横轴截割机器人运动学模型,求解截割头在跟踪截割轨迹的过程中运动控制量和截割、修帮、扫底3个任务各个关节控制时序;最后以模糊PID为例,建立了短横轴截割机器人自动成形控制方法,利用Adams软件对短横轴截割机器人进行截割运动仿真试验。结果表明:利用“弓”型截割轨迹规划方法能够完成直墙拱形巷道的截割轨迹规划,控制截割头对截割轨道进行跟踪控制,实现了直墙拱形巷道断面的自动成形截割,截割成形的巷道最大欠挖量为48 mm,最大超挖量为21 mm,满足煤矿巷道成形质量要求。研究得出短横轴截割机器人可在沿巷道中线不左右移机的情况下,高效率、高质量地完成直墙拱形巷道断面自动成形截割任务。
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关键词
定形截割
截割机器人
拱形巷道
轨迹规划
模糊PID控制
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Keywords
set cutting
cutting robot
arched roadway
trajectory planning
fuzzy PID control
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分类号
TD421
[矿业工程—矿山机电]
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题名护盾式智能掘进系统截割机器人截割能力研究
被引量：2
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作者
薛力猛
马宏伟
王川伟
张恒
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机构
西安科技大学机械工程学院
西安科技大学陕西省矿山机电装备智能检测与控制重点实验室
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出处
《西安科技大学学报》
CAS
北大核心
2023年第4期779-786,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51975468,52174150)
陕西省教育厅专项计划项目(22JC051)。
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文摘
为研究全断面滚筒截割在不同硬度煤岩掘进截割过程中截割力变化规律及截割力与煤岩硬度的相互关系,攻克煤矿巷道护盾式智能掘进机器人系统截割控制难题,以护盾式智能掘进系统中的截割机器人为研究对象,采用理论分析、系统仿真和现场试验等相结合的方法,研究护盾式智能掘进系统截割机器人截割能力。结果表明:当截割速度及截割深度一定时,截割力随煤岩硬度增大而增大;当截割煤岩硬度及截割速度不变时,截割机器人的截割力随截割深度的增加而增大,且截割速度、煤岩硬度不变时,可得到截割机器人的最大截割深度;截割机器人截割试验结果与仿真结果保持一致,对比误差在较小范围内。证明仿真研究方法可用于截割机器人截割作业控制的研究,来确定截割机器人的截割能力,为煤矿巷道快速掘进截割提供理论依据。
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关键词
护盾式智能掘进系统
截割机器人
运动学分析
截割能力
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Keywords
shield intelligent tunneling system
cutting robot
kinematic analysis
cutting ability
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分类号
TD421
[矿业工程—矿山机电]
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题名大学生安全意识现状与对策研究
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作者
薛力猛
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机构
西安科技大学艺术学院
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出处
《黑龙江科技信息》
2011年第24期196-196,共1页
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文摘
随着我国高校规模的扩大,在校大学生人数大大增加,大学生的安全问题也日益突显。甚至关系到国家和社会的安全与稳定。加强大学生安全教育,提高大学生安全意识就成为当前高校亟待解决的问题。分析了当前大学生安全意识,并提出相应的针对大学生安全教育对策。
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关键词
大学生
安全意识
安全教育
对策
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分类号
X925
[环境科学与工程—安全科学]
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题名煤矿井下钻锚机器人布网单元设计与仿真
被引量：19
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作者
马宏伟
王成龙
尚东森
薛旭升
薛力猛
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机构
西安科技大学机械工程学院
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出处
《煤炭工程》
北大核心
2019年第6期160-164,共5页
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文摘
针对现有煤矿井下巷道成型永久支护速度慢、效率低、危险性系数较高、人员参与较多等问题,论文提出了一种钻锚机器人,并对其布网单元进行设计,通过SolidWorks对其进行三维建模,并对关键部件的受力情况在ANSYS中进行有限元分析计算;在ADAMS中建立了钻锚机器人布网单元简化样机模型,并对其抓网、运网动作进行运动学仿真分析。结果表明:钻锚机器人布网单元整体结构设计合理,满足支护片网单张稳定抓取、移动、顶放姿态要求,且布网单元机械手的关键部件符合刚度、强度要求。
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关键词
钻锚机器人布网单元
结构设计
有限元分析计算
运动学仿真
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Keywords
layout net unit of the drill anchor robot
structure design
finite element analysis calculation
kinematics simulation
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分类号
TD67
[矿业工程—矿山机电]
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题名基于ADAMS的液压支架焊接机器人动力学仿真分析
被引量：8
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作者
刘水利
薛力猛
毛清华
马宏伟
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机构
铜川矿务局
西安科技大学机械工程学院
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出处
《煤矿机械》
北大核心
2009年第8期85-87,共3页
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文摘
为了提高煤矿液压支架的焊接质量和效率,提出了焊接机器人设计方案。针对焊接机器人设计过程中的动力学问题,通过CATIA建立仿真模型,再由MSC SimDesigner导入ADAMS中进行动力学分析。仿真研究了机构的直线和圆周运动过程,并在给定机构运动范围内,仿真研究其动力学特性,为优化焊接机器人的结构,保证焊接机器人的性能提供依据。
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关键词
液压支架
焊接机器人
ADAMS
仿真分析
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Keywords
powered support
welding robot
ADAMS
simulation analysis
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分类号
TD355
[矿业工程—矿井建设]
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