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安徽理工大学
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摘要:在开采薄煤层时,由于煤层的厚度小,所以其开采设备与厚煤层相比,安装、操作和维护方面要求更高.矿井工人出入通道和工作都会煤层空间受到限制,在薄煤层正常坡度下其开采垂直高度远低于矿井工人的身高,加上煤矿设备占用的高度,使矿井工人在工作面工作十分麻烦.这样长期低效率工作会对工人生命安全造成危害.因此,需要一种安全性高且可靠性强的移动式机器人,在工人无法工作的环境中代替工人完成对设备的监测与维护工作[1].解决上述问题,提出一种在薄煤层工作面巡检移动机器人.本文针对具体巡检机器人机械手进行分析,机器人运动学包括正运动学和逆运动学.当机器人处于运动状态时,它通过空间中的一系列三维空间点场.这一系列空间点构成了机器人的工作范围,该工作范围通过运动学正解获得[2].根据机械手末端的位姿,可以使用运动学逆解来获得机械手各个关节角度,从而实现对机机械手运动学分析.使用Denavit-Hartenberg法可以完成简化逆运动学解的计算方法,同时降低了计算复杂度的作用....
[硕士论文] 张志远
动力工程及工程热物理 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:液压支架是综采中最重要的设备之一。液压支架的可靠和稳定支撑不仅关系到煤层的开采成本,而且关乎相关工作者的人身安全。传统液压支架的四连杆构型,虽然也能起到基本的支撑作用,但由于自身结构存在不合理之处,承载能力有限,且不能承受侧向压力,产生了诸多不良影响,造成了各种不同的损害。与此同时,并联机构以其高稳定性、高承载能力、高精度等优点逐渐进入机构研究者的视野。在这样的背景下,相关工作者创造性将并联机构运用于液压支架,开展了相关工作并取得了一定成果。并联液压支架更有利于实现电液控制,控制顶梁下沉速度,降低对支架造成的冲击力,充分利用岩层自身的承载能力,这些都有利于支架保持持久、稳定的工作性能,提高支架可靠性,延长支架使用寿命。因此,并联液压支架研究对于提高液压支架性能、提高煤炭一线工作者安全保障以及降低煤炭开采成本,具有重大理论意义和实际应用价值。
  本文在前期工作者的理论基础上,将两种新的并联机构应用于液压支架,提出两种新型构型的并联液压支架,并从理论和模拟两个角度研究了新机构的可行性和可靠性。为液压支架的发展提供了新的思路,使并联液压支架的研究又向前迈进了一步。
  第一,对3-SPS/PPS、3-SPS/PS并联机构的自由度分别进行了精确的推导,并得到两机构分别是五自由度三转动两移动的并联机构和四自由度三转动一移动的并联机构。后又对机构的消极运动副、驱动副等逐个进行了分析。构型确认无误后,将并联机构成功应用于液压支架的并联支撑机构,完成其在顶梁和底座位置布局。最后,确定了液压支架的总体三维模型并介绍其主要零部件和功能。
  第二,雅可比矩阵对于机构的位形研究具有相当重要的参考价值。从3-SPS/PS和3-SPS/PS构型出发,选择适用于它们机构自身的求解方法分别求解出各自的机构雅可比矩阵。再令各自的雅可比矩阵为零,求解出机构的奇异位形,为避免机构卡死提供了有效的参考。
  第三,在Solidworks中建立机构模型,利用与ADAMS软件的Exchange/Pro接口成功将模型导入ADAMS中,在赋予机构低副和驱动后进行仿真,得出机构的正反解运动曲线图。
  第四,将在Solidworks中建立好的模型导入到ANSYS中,分别对其进行模态分析、静力分析和预应力模态分析。分别得出机构自然状态下的固有频率、机构承载能力和承受载荷下的固有频率,为机构的实物设计提供了很好的理论支撑,避免了不必要的设计失误,大大减少了研发费用。
  总之,本文的研究是并联液压支架研究领域的新成果,设计的新型构型并联液压支架具有重要的实际应用价值。将有望应用到井下和相关领域的实际工作中去,为使用者提供便利。
摘要:基于并联机构设计了一种3-RPC结构的并联液压支架,建立了三维模型,通过仿真软件ADAMS对其进行运动分析,通过ANSYS对其进行有限元分析,验证了3-RPC并联液压支架的性能,在应用上可行,为三自由度3-RPC并联液压支架的进一步研究奠定了基础....
[期刊论文] 胡坤 张志远 李德永 王爽
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CSTPCD 北大核心
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摘要:针对双摇臂履带式矿山机器人结构设计中的多目标优化问题,提出了基于GA-PSO算法的双摇臂履带式矿山机器人结构优化设计方案.通过机器人越障过程的几何学和运动学分析,得出机器人越障最大高度和质心位置变换的影响因素;根据矿山机器人工作要求建立约束条件,得到多目标优化函数,通过引入权重系数,将多目标优化问题转换为单目标优化问题;利用GA-PSO算法对单目标优化问题进行求解,得到机器人最优结构参数:车体质量为10 kg,摇臂质量为5 kg,前后轮距离为600 mm,驱动轮半径为115 mm.仿真结果表明,采用该结构参数设计的机器人完成目标动作所需的能耗低于其他设计方案,更加易于实现目标动作....
摘要:建立雅可比矩阵是研究并联机构运动轨迹的重要方法.以3-RPC并联机构为研究对象,建立机构雅可比矩阵并以此为基础分析机构奇异位型.首先利用螺旋法分析3-RPC并联机构的每个分支,建立支链运动螺旋,然后运用反螺旋系建立3×6约束雅可比矩阵,确定驱动副后建立3×6驱动雅可比矩阵,综合两个矩阵得到3-RPC并联机构的6×6雅可比矩阵.对6×6雅可比矩阵进行奇异性分析,得到机构在极限条件下的奇异位型,可以有效避免机构卡死现象的发生.建立3-RPC并联机构雅可比矩阵对于分析机构的运动有重要意义....
[专利] 发明专利 CN201710328209.4
安徽理工大学 2017-07-11
摘要:本发明涉及一种可移动支架,由固定支架部分、转动滑槽机构和支架移动爪子和支撑板组成,所述固定支架部分由夹紧固定圈、与夹紧部分、第一连杆组成,所述夹紧部分由螺栓螺母拧紧使夹板和固定杆充分加紧不松动在将夹紧固定圈放在支柱上移动调整螺母使连杆与支柱夹紧,所述转动滑槽机构由两个成90度U型槽、第一销钉连接可以旋转第二连杆使支架爪子的方向保持水平用第一销钉固定位置,所述支架移动爪子由两个活动爪子、固定座、第二销钉和卡环组成移动爪子保持与水杯大小合适,所述支撑板连杆和固定板组成可以放置水杯。本发明可以方便在床上,椅子上玩电脑,手机的人们方便拿放水杯。
[专利] 发明专利 CN201810375826.4
安徽理工大学 2018-08-03
摘要:本发明公开了一种节能单驱动三自由度机械臂,包括驱动底座、大机械臂和小机械臂,驱动电机的输出轴上固定安装第一转轴锥齿轮,第一转轴锥齿轮的两侧各自啮合连接着第二转轴锥齿轮和第三转轴锥齿轮;第一转轴锥齿轮的中心轴上端安装有第一转轴离合片,第一转轴离合片另一端与第一转轴固定连接;第二转轴锥齿轮的中心轴通过转轴皮带传动机构连接第二转轴;第三转轴锥齿轮的中心轴通过第三转轴皮带与第三转轴连接;本发明通过一个驱动电机来驱动三个自由度的转动,使得减轻了设备的重量,节省了设备的占用空间,减小了结构的复杂度;通过气缸做到三个转轴的各自离合,使得可以做到三个轴可以分别运动。
[专利] 发明专利 CN201710254106.8
安徽理工大学 2017-08-15
摘要:本发明涉及一种干燥地带太阳能电池板清扫装置,主要由传动装置、除尘装置和吸尘装置三部分组成,传动装置由电机、减速器、链条和链轮组成,传动装置与除尘装置通过链轮和轴承连接,传动装置与轨道之间通过轴焊接。除尘装置通过滑轮与轨道接触,除尘装置侧面加设吹气装置,更有利于灰尘落入吸尘口,进而通过灰尘处理装置,在风机作用下被吸进管道,最终落入集尘器内,达到清扫目的。本发明可以在干燥地带有效的清扫太阳能电池板,提高太阳能电池板的发电效率。
[专利] 实用新型 CN201820593817.8
安徽理工大学 2018-12-04
摘要:本实用新型公开了一种节能单驱动三自由度机械臂,包括驱动底座、大机械臂和小机械臂,驱动电机的输出轴上固定安装第一转轴锥齿轮,第一转轴锥齿轮的两侧各自啮合连接着第二转轴锥齿轮和第三转轴锥齿轮;第一转轴锥齿轮的中心轴上端安装有第一转轴离合片,第一转轴离合片另一端与第一转轴固定连接;第二转轴锥齿轮的中心轴通过转轴皮带传动机构连接第二转轴;第三转轴锥齿轮的中心轴通过第三转轴皮带与第三转轴连接;本实用新型通过一个驱动电机来驱动三个自由度的转动,使得减轻了设备的重量,节省了设备的占用空间,减小了结构的复杂度;通过气缸做到三个转轴的各自离合,使得可以做到三个轴可以分别运动。
[专利] 发明专利 CN201910178346.3
安徽理工大学 2019-05-28
摘要:本发明公开了一种冗余驱动的三自由度并联液压支架,包括底座、主并联支撑机构、后掩护装置、后掩护并联支撑机构、顶梁和前梁。所述冗余驱动的主并联支撑机构连接在底座和顶梁之间,其并联机构构型为2‑RPS/2‑RPC;后掩护装置位于主并联支撑机构的后端,与顶梁通过铰链连接,与底座通过2‑RPC/2‑SPS后掩护并联支撑机构相连,后掩护装置的两侧设有掩护侧护板;在顶梁的两侧设有顶梁侧护板,在顶梁的前部设有前梁,在前梁的头部设有护帮板。本发明能够克服传统液压支架的技术缺陷,可调整顶梁在空间三个自由度方向的位姿状态,以提高液压支架对围岩的适应性,并能有效避免倒架、零部件损坏失效加剧等现象,且相比于已公开的并联液压支架具有伴随运动简单、结构刚度大、结构稳定、控制容易等优点。
[专利] 实用新型 CN201920298600.9
安徽理工大学 2019-12-13
摘要:本实用新型公开了一种冗余驱动的三自由度并联液压支架,包括底座、主并联支撑机构、后掩护装置、后掩护并联支撑机构、顶梁和前梁。所述冗余驱动的主并联支撑机构连接在底座和顶梁之间,其构型为2‑RPS/2‑RPC;后掩护装置位于主并联支撑机构的后端,与顶梁通过铰链连接,与底座通过2‑RPC/2‑SPS后掩护并联支撑机构相连;后掩护装置和顶梁的两侧皆设有侧护板,在顶梁的前部设有前梁。本实用新型能够克服传统液压支架的技术缺陷,可调整顶梁在空间三个自由度方向的位姿状态,以提高液压支架对围岩的适应性,并能有效避免倒架和零部件损坏等现象,且相比于已公开的并联液压支架具有伴随运动简单、结构稳定、控制容易等优点。
[专利] 发明专利 CN201810693682.7
安徽理工大学 2018-09-28
摘要:本发明公开了一种自移式可伸缩带式输送机中间架机构,包括若干组平行排列的H型支架,所述H型支架上方连接设有上托辊及下托辊;所述H型支架同侧边的相邻支脚之间通过剪式伸缩机构相连接;所述H型支架底部横梁上连接有自控式伸缩机构;所述支脚底部安装有滚轮;所述自控式伸缩机构包括齿条式伸缩臂、菱形伸缩架、电机和动作发生器(未画出)。本发明利用自控式伸缩机构实现中间架机构长度的无级调节,利用电磁锁紧机构实现剪式伸缩机构在行程内任意位置锁定,H型支架底部的滚轮能保证H型支架快速和畅通的移动,大大提高了井下运输设备的自动化水平。
[专利] 发明专利 CN201810871004.5
安徽理工大学 2018-11-09
摘要:本发明公开了一种新型矿用带式输送机的巡检机器人,包括机械手爪1、机械臂小臂2、拉线开关信息采集摄像头3、探路深度摄像头4、数据图像处理中心5、控制中心6、接收天线7、机械臂大臂8、履带轮控制器9、主履带轮10、热成像红外摄像机11、蓄电池12、车架13;所述机械手爪1安装在所述机械臂小臂2上,所述机械臂小臂2安装在所述车架13上,所述热成像红外摄像机11安装在机械臂大臂8上,所述机械臂大臂8安装在所述车架13上,所述拉线开关信息采集摄像头3、所述数据图像处理中心4、所述探路深度摄像头5、所述控制中心6、所述履带轮控制器9、所述主履带轮10、所述蓄电池12安装在所述车架13上,所述接收天线7安装在所述控制中心6上,所述摆臂16连接在所述主履带轮13上,所述拉线开关14连接在所述带式输送机15上;本发明公开一种新型矿用带式输送机的巡检机器人操作简单,实用性强,具有很好的推广与应用价值。
[专利] 发明专利 CN201710549502.3
安徽理工大学 2017-09-08
摘要:本发明公开了一种四自由度并联液压支架,包括底座、前并联支撑机构、后并联支撑机构、后掩护装置、顶梁和折叠梁。所述前并联支撑机构、后并联支撑机构并联连接在底座与顶梁之间,其结构完全相同,均为3‑SPS/PS结构的并联机构;后掩护装置位于后并联支撑机构的后端,与底座、顶梁相连接,其下端设有位置和角度可调整的底护板;在顶梁的两侧设有顶侧护板,在顶梁的前部设有折叠梁,在折叠梁头部设有护帮板。本发明能克服现有液压支架的技术缺陷,可承受来自多方向的载荷,可避免倒架等安全事故的发生,提高液压支架的支撑稳定性和对围岩的适应性,还具有质量稳定可靠、操作维护便捷等优点。
[专利] 发明专利 CN201810607638.X
安徽理工大学 2018-10-19
摘要:本发明所解决的技术问题是提供了一种电磁类医用手术台及其使用方法,当在手术台上进行手术时,可以全自动调节手术台的各个方位,手术台通用性强,利用电磁铁产生的温度对手术平台局部温度进行调控,节能环保,结构简单,操作方便,通过电磁结构调整具有很好的稳定性,大大缩短了手术时间,提高了手术成功率。
[专利] 实用新型 CN201720823260.8
安徽理工大学 2018-03-02
摘要:本实用新型公开了一种四自由度并联液压支架,包括底座、前并联支撑机构、后并联支撑机构、后掩护装置、顶梁和折叠梁。所述前并联支撑机构、后并联支撑机构并联连接在底座与顶梁之间,其结构完全相同,均为3‑SPS/PS结构的并联机构;后掩护装置位于后并联支撑机构的后端,与底座、顶梁相连接,其下端设有位置和角度可调整的护底板;在顶梁的两侧设有顶侧护板,在顶梁的前部设有折叠梁,在折叠梁头部设有护帮板。本实用新型能克服现有液压支架的技术缺陷,可承受来自多方向的载荷,可避免倒架等安全事故的发生,提高液压支架的支撑稳定性和对围岩的适应性,还具有质量稳定可靠、操作维护便捷等优点。
[专利] 发明专利 CN201710578567.0
安徽理工大学 2017-09-15
摘要:本申请涉及一种带式输送机磁力传动的功率平衡调节方法及系统,调节方法主要通过磁力耦合器对传递扭矩的调节,达到对各电机功率的平衡调节。磁力耦合器中的铜盘和永磁体盘在电机带动铜盘运动时产生相对运动,利用永磁体磁场和磁感应磁场的共同作用进行运动和动力传递,并可以通过主从动盘之间气隙的调整控制磁力耦合器的传递扭矩。改变磁力耦合器中铜盘和永磁体盘的距离,传动转矩也会随之改变,进而调节输出机械的功率,使各电机的负载功率达到均载状态,即达到系统的功率平衡。
[专利] 发明专利 CN201611021828.0
安徽理工大学 2017-01-25
摘要:本发明涉及一种吸尘除尘装置,特别是一种瓷砖切割机中的除尘装置。所述瓷砖切割机的吸尘除尘装置,包括切割机和吸尘除尘装置,切割机上设有切割刀片和防护罩其特征在于:所述除尘装置包括机身和壳体两大部分,机身内部设有电动机,电动机上设有风扇叶片,机身与壳体连接的端头处设有保护电动机和风扇叶片的滤网,滤网置于壳体中,滤网上设有用来阻挡粉尘的滤纸,滤纸靠近壳体的一端,壳体的另一端设有吸口,吸口与切割机防护罩的端面相切,壳体内部设有集尘室,机身上设有导线与外界电源相连。本发明能有效地抑制瓷砖切割机工作时粉尘的弥漫,保护了工作环境,确保了操作人员身体健康。
[专利] 实用新型 CN201620042435.7
安徽理工大学 2016-06-08
摘要:本实用新型涉及一种相变储能旅行杯,包括杯身、杯盖和加热底座,所述杯身由内壁、相变储能材料夹层和外壁组成,所述内壁和外壁均为导热材料,所述相变储能材料夹层中填充有相变储能材料,所述外壁的底部开有孔,所述加热底座和杯身通过孔配合,所述杯身的外部还设置有可拆卸式保温套。本实用新型可以有效解决旅途中对冷水加热并保温的技术问题,携带方便。
[专利] 实用新型 CN201720642645.4
安徽理工大学 2018-02-09
摘要:本实用新型涉及一种五自由度并联液压支架,包括底座、并联支撑机构、后掩护装置、顶梁和前梁。所述并联支撑机构连接在底座和顶梁之间,为3‑SPS/PPS结构的并联机构;后掩护装置位于并联支撑机构的后端,与顶梁通过铰链相连接,与底座通过2‑SPS结构的并联机构相连接;在顶梁的两侧设有顶侧护板,在顶梁的前端设有前梁,在前梁的头部设有护帮板。本实用新型能够克服现有液压支架的技术缺陷,可承受包括侧向力在内的空间五个自由度方向的载荷,可避免掩护梁的损坏、下滑和倒架等安全事故的发生,提高液压支架的支撑稳定性和对围岩的适应性,还具有质量稳定可靠、操作维护便捷等优点。
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