皮带廊智能巡检系统运动结构及驱动系统设计与分析

采矿业带式运输皮带廊当前存在托辊数量多，分布广以及所处自然环境较为恶劣而发生不同类型的故障损坏的特点，目前该行业主要依托人工定期沿线巡检的方式对故障托辊进行排查，不仅效率低，而且复杂恶劣的工况环境导致人工判断准确率较低，因此对托辊等易损结构件进行自动化巡检成为了当前采矿行业设备维护的重点研究方向。

本文通过调研智能巡检研究现状以及发展趋势，提出一种全新的巡检结构设计方案，该结构具有成本低，可靠性高以及故障信号采集更为真实的优势。同时，针对巡检结构所搭载的直流无刷电机驱动系统，本文提出一种新的检测方法并对该方法所研究的硬件电路进行开发。本文主要研究内容为

针对巡检结构进行有轨巡检的运动方案研究，提出一种利用当前皮带廊运输系统桁架结构作为轨道的巡检方案。

针对所研究的有轨巡检越障方案利用极限空间环境分割法设计连杆翻转结构，并对其运动学特性进行研究。

对上述连杆翻转机构进行动力学分析，利用Matlab等工具对其动力学参数进行计算。

针对巡检结构开发满足升坡功能的升降结构与越障过程中产生的力学失衡现象开发质心平移机构。

基于Ansys软件的有限元分析，对巡检结构的关键模块进行强度与刚度的校核。

针对本文所使用的的无位置传感器直流无刷电机驱动器开发一种测试系统硬件平台，以模块化的思路定义了硬件平台的板卡类型并对硬件电路进行开发。

开展实验研究，验证本文主要工作，进行巡检机构运动性能，驱动器测试技术实验验证，实验结果验证了本文工作的有效性。

本文研究内容对于提高矿用行业智能巡检技术具备积极意义，该巡检结构利用皮带廊桁架结构的角钢作为有轨巡检轨道是对皮带廊巡检结构的研究的一种全新尝试，对于当前处在恶劣自然环境的巡检工况进行智能化巡检具有极高的参考价值。

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