密闭墙3D打印机器人运动学与工作空间分析

摘要

针对煤矿井下密闭墙3D打印空间受限、环境复杂等工况，选用220 kg六轴工业机械臂作为打印机器人本体，开展其运动学与工作空间分析研究。首先，基于机械臂结构参数，采用标准D-H法进行建模，构建D-H参数表；随后，从正运动学角度出发，推导各关节间位姿变换关系，开展机械臂末端运动特性分析，并利用MATLAB进行运动学仿真，验证模型准确性与可操作性；最后，采用蒙特卡洛法对机械臂的三维工作空间进行仿真分析。仿真结果表明，所建模型与分析方法合理有效，为复杂井下环境中机械臂的结构优化、智能控制及后续多机器人协同作业提供了理论支撑。

关键词

井下机器人 / 密闭墙 / 运动学建模 / 3D打印机械臂

基金资助

天地（常州）自动化股份有限公司研发项目（2024GY2005）