伊犁双头对钻钻孔机控制系统结构

　　煤矿井下钻孔机器人变幅机构的发展展望随着煤矿井下钻机机械化、自动化水平的不断提高，钻机变幅机构也逐渐从人工辅助调节发展到无需人工干预的全液压或遥控控制，同时稳固系统也逐渐集成于变幅机构中，通过稳固系统的加入不断提高变幅机构的稳定性和性。伴随着煤矿智能化开采模式的不断发展，国家煤矿监察也在《煤矿机器人研发目录》中指出了防突、探水、防冲等钻孔机器人的需求和定位，这也就指明了钻机向机器人化发展的趋势。由于现有钻机变幅机构的调节已经发展到无需人工干预阶段，这也为钻孔机器人的变幅机构提供了良好的基础，基于此，钻孔机器人变幅机构的结构及控制方法可从以下几个方向开展重点研究。

　　钻机变幅机构(也称机架)的主要用途是用于调节钻孔的方位角、倾角和高度等开孔参数[4-5]，不同种类钻机的变幅机构有很大差异。石油天然气开发钻机、水文水井钻机及地质勘查钻机主要用于施工垂直于地面的钻孔或与地面夹角很小的钻孔，其变幅机构(也称机架)结构简单、调节参数小、稳定性高。对于工程施工钻机中的多功能工程钻机来说，主要用于岩石爆破孔、管棚钻孔、锚固孔等小直径浅孔施工，对变幅机构的开孔参数要求范围很大[6-10]。这类钻机变幅机构较复杂、外形尺寸较大、施工时依靠变幅机构上安装的给进机身顶紧地面，不需要辅助稳固。

　　关节自动锁紧装置开发关节机器人适合于工业领域的多种机械自动化作业，例如装配、喷漆、焊接等，由于关节机器人具有负载较低、运动频繁等特点，其关节是依靠伺服电机制动锁死的，同时在受到大的外力或振动时又具有柔性控制以损坏[16-19]。钻孔机器人的变幅机构调节完开孔参数后，在施工过程中一直处于静止状态，且施工过程时间较长，不同于工业关节机器人的工作模式。由于钻孔机器人的变幅机构具有钻孔施工时负载冲击大、长时间处于静止状态等特点，因此，应朝着提高自身刚度、不需要柔性控制方向发展。同时受钻孔机器人施工环境所限，在煤层或复杂岩层巷道中施工，遇到地层压力释放时，常常导致稳固系统失稳，此时对变幅机构的关节处零件损伤较大，仅依靠稳固系统稳定性是不够的。为了适应钻孔机器人施工时对变幅机构产生的振动、冲击、起拔等高负荷，变幅机构的关节处应设计自动锁紧装置，确保在钻孔施工时变幅机构的稳定性，为机器人钻孔施工时钻孔参数的准确性提供保障。

　　如果说设计过程已经考虑了人机料，法环等因素的影响，那么制造过程中又增加了检测这一个重要因素，这六个方面是影响过程质量的关键要素，如何让工艺人员、操作者以及检验员都要准确低理解设计思路和要求，如何对重要配合面和结合面要尽量将加工尺寸控制在公差值中，因为这样在装配和调试的时候讲很有帮助。对产品内在质量的提高有很积极的作用。