基于D-H法的隧道锚杆安装机械手机构设计

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2018.S1.029

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隧道建设（中英文） ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (S1): 188-193.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2018.S1.029

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基于D-H法的隧道锚杆安装机械手机构设计

周远航，刘瑞庆，李剑雄，李大伟，刘伟涛

（中铁隧道局集团有限公司专用设备中心，河南洛阳 471009）

收稿日期:2017-05-05 修回日期:2018-03-15 出版日期:2018-06-15 发布日期:2018-06-19
作者简介:周远航（1991—），男，河南临颍人，2016年毕业于石河子大学，机械工程专业，硕士，助理工程师，现从事大型施工设备管理及研发工作。Email: 980790994@qq.com。

Mechanism Design of Tunnel Bolt Installation  Manipulator Using DH Method

ZHOU Yuanhang, LIU Ruiqing, LI Jianxiong, LI Dawei, LIU Weitao

（Special Equipment Center of China Railway Tunnel Group Co., Ltd., Luoyang 471009, Henan, China）

Received:2017-05-05 Revised:2018-03-15 Online:2018-06-15 Published:2018-06-19

摘要/Abstract

摘要：

为解决隧道锚杆安装过程中效率低、阻力大、不易完全装入等问题，采用D-H法建立锚杆安装机械手坐标系。通过对机械手结构的齐次坐标变换建立机械手运动学方程，并结合工程施工参数，得出推进机构运动与机械手爪运动之间的关系，理论计算出锚杆安装机械手相关设计参数，从而设计一种新型的隧道锚杆安装机械手。该机械手安装速度为38.9 mm/s，与传统钻杆推进安装方式相比，单循环节约工时约2 h，经济优势突出。

关键词: 机械手, 机构, D-H法, 雅克比矩阵, 隧道锚杆安装

Abstract:

In order to solve the problems of low efficiency, large resistance, and not easily to be fully loaded, etc., during tunnel bolt installation, coordinate system of bolt installation manipulator is established with DH method. With homogeneous coordinates of manipulator structure transforming to establish manipulator kinematics equation, and combining practical construction parameters, the relationship between pushing mechanism and mechanical paw movement is learned; design parameters of bolt installation manipulator are acquired theoretically; and thus a new bolt installation manipulator is designed. With an installation speed of 38.9 mm/s, the new bolt installation manipulator saves 2 h every link compared with traditional bolt installation, which brings about great economic advantages.

Key words: manipulator, structure, DH method, Jacobin matrix, tunnel bolt installation

中图分类号:

U 455.3

周远航，刘瑞庆，李剑雄，李大伟，刘伟涛. 基于D-H法的隧道锚杆安装机械手机构设计[J]. 隧道建设, 2018, 38(S1): 188-193.

ZHOU Yuanhang, LIU Ruiqing, LI Jianxiong, LI Dawei, LIU Weitao. Mechanism Design of Tunnel Bolt Installation  Manipulator Using DH Method[J]. Tunnel Construction, 2018, 38(S1): 188-193.

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基于D-H法的隧道锚杆安装机械手机构设计

Mechanism Design of Tunnel Bolt Installation  Manipulator Using DH Method

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