1 背景技術(shù)及應(yīng)用

需要設(shè)計一種礦山巷道多功能修復機器人，適用在如下工況：①新建礦山的工作初期需要預先開拓用于運輸大型采掘設(shè)備的巷道。礦山設(shè)計之初要求從經(jīng)濟效益考慮控制開采成本，必須嚴格控制巷道尺寸大小。需要一種結(jié)構(gòu)緊湊尺寸相對較小設(shè)備，具有挖掘和破碎功能。該挖掘和破碎功能還可兼具開挖水溝槽和水倉等功能。②礦洞挖掘爆破后其采掘面頂板和側(cè)幫常會出現(xiàn)松動巖石，不及時將這些松動巖石清理下來，就會有隨時脫落的危險并容易砸傷施工人員，從而給生產(chǎn)作業(yè)帶來諸多安全隱患。需要該設(shè)備具有撬毛功能（具有破碎功能）。③已經(jīng)挖掘好的巷道，由于局部圍巖壓力大會造成該處巷道變形出現(xiàn)底鼓等情況；必須修復到原有巷道設(shè)計尺寸大小滿足生產(chǎn)要求，需要破除原有硬化地面和已經(jīng)支護好的側(cè)幫。要求設(shè)備具有破碎和可切斷原有失效錨桿的功能。

2 設(shè)計原則

適用于各類型金屬礦山巷道掘進和開采挖掘，并克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，設(shè)計一種具有三節(jié)工作臂的多功能修復機器人符合如下設(shè)計原則：

對于高職院校建筑類專業(yè)學生而言，需要加強專業(yè)英語的學習，英語課程的設(shè)置與課程內(nèi)容需要更具有實踐性，通過學習專業(yè)英語的理論知識將其更好地運用到日后的實際工作中，避免專業(yè)英語教學內(nèi)容與社會需求脫軌問題出現(xiàn)，重構(gòu)英語課程模塊，為學生提供豐富知識。

（1）該三節(jié)臂可沿水平軸線±180°左右旋轉(zhuǎn)?？蓪崿F(xiàn)反鏟挖掘、左右側(cè)掏、裝車上料、起吊重物等各項動作要求；實現(xiàn)挖掘毛水溝（水倉）、處理底鼓、破碎巖石、清理皮帶機底部浮煤（矸石）、平整巷道及配件吊裝等多種功能。

（2）整機為模塊化設(shè)計，具有互換性。本機動力單一能耗低，全部動力集中在一個動力模塊；由一個防爆電機、一聯(lián)主泵、一聯(lián)輔泵組成。液壓系統(tǒng)采用中低壓力、發(fā)熱相對較少，并配有風冷系統(tǒng)；主要動作采用先導閥控制操作簡便，工作平穩(wěn)無沖擊，系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠性高。

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，四大跨國糧商已經(jīng)控制了中國75%以上的油脂市場原料與加工及食用油供應(yīng)，中國97家大型油脂企業(yè)中，跨國糧商參股控股了64家。隨著個體家庭戶從以四大跨國糧商為代表的糧油供應(yīng)中間商處購買糧油產(chǎn)品量的減少和國內(nèi)精細化作業(yè)的精品糧油點對點供應(yīng)模式的發(fā)展，以四大跨國糧商為代表的糧油供應(yīng)中間商將不再對糧油供求體系形成絕對的壟斷地位，消費者會有更多的選擇權(quán)。隨著消費者對精品糧油的不斷了解和健康意識的不斷增強，以四大跨國糧商為代表的糧油供應(yīng)中間環(huán)節(jié)的壟斷地位還將進一步受到?jīng)_擊。

（3）整機布局緊湊、制造成本低具有較高經(jīng)濟性，適用在中小型礦洞。

3 礦山巷道多功能修復機器人的主要結(jié)構(gòu)及技術(shù)方案

一種具有多節(jié)工作臂的礦山巷道修復機器人如圖1所示：其包括工作臂機構(gòu)1，帶有可升降頂棚的操作臺2，保護液壓系統(tǒng)及電器元件的護板部3，電氣系統(tǒng)具有防爆功能真空饋電開關(guān)4，帶有可存儲電纜卷筒的后車架5，連接后車架與本體部的螺栓6、墊片7、防松螺母8，液壓系統(tǒng)9，本體部10，兼具輔助支撐整機功能的推土鏟11。

視物模糊是由于光學系統(tǒng)受到污染，首先要判斷出污物存在的位置，才能有效排除。視野中出現(xiàn)異物有3種情況：物鏡上、目鏡上和載玻片上。（1）移動載玻片異物不動，說明污物不在載玻片上；（2）轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器，換上高倍鏡后，仍可觀察到，說明污物不在物鏡上，只可能存在于目鏡上；（3）如果轉(zhuǎn)動目鏡頭，污物也隨之轉(zhuǎn)動，則說明在目鏡頭上。

研究認為平行機理與連續(xù)-平行機理均會產(chǎn)生接近不確定形式的動力學方程，連續(xù)性方案可能會更適用，并在數(shù)值模擬研究中使用連續(xù)反應(yīng)機理。在圖3中給出的k1、k2、k3為各簡化機理反應(yīng)路徑對應(yīng)的反應(yīng)速率常數(shù)。

一種多節(jié)工作臂機構(gòu)如圖2所示，工作臂機構(gòu)主要組成包括：反鏟式挖斗1，連架結(jié)構(gòu)組件2，斗桿（第一節(jié)臂）3，可左右擺動輔助臂（第二節(jié)臂）4，動臂（第三節(jié)臂）5，可將工作臂沿水平軸線旋轉(zhuǎn)±180°的回轉(zhuǎn)支承6，負責整體工作臂（包括前述三節(jié)臂）左右回轉(zhuǎn)的螺旋擺動油缸7，負責整體工作臂（包括前述三節(jié)臂）上下俯仰的安裝座8，具有破碎功能的液壓沖擊器9，便攜式錨桿索剪斷器10，快換連接器11。各個運動部件通過銷軸或螺栓連接，三節(jié)臂分別通過直線油缸執(zhí)行俯仰運動。

一種行走部主要結(jié)構(gòu)如圖3、圖4所示：由左、右行走架以及安裝在行走架上和引導輪、液壓驅(qū)動裝置、驅(qū)動鏈輪、支重輪、漲緊裝置、履帶裝置組成。

向行走漲緊裝置漲緊缸注入潤滑脂，漲緊缸芯桿推動引導輪向前運動，使履帶張緊程度合適。支重輪具有減少履帶與行走架磨擦，使履帶運轉(zhuǎn)靈活的作用。

（7）電纜卷筒收放＼推土鏟抬起落下液控手柄：液控手柄向前推，收電纜；液控手柄向后拉，放電纜；液控手柄向前推，推土鏟落下；液控手柄向后拉，推土鏟抬起。液壓系統(tǒng)由主油泵串聯(lián)單齒輪泵、驅(qū)動電纜卷筒液壓馬達、液壓油缸、多路閥、先導控制手柄、散熱器及驅(qū)動馬達、油箱及濾油器各種附件組成。

行走部位于全車底部的兩側(cè)，具有使整車前進、后退、轉(zhuǎn)彎的行走功能。

一種駕駛室內(nèi)各操作手柄及踏板布置如圖5所示：現(xiàn)將各液控手柄、破碎器腳踏油門及切斷閥的功能及操作方式分別說明如下(方向基準為電纜卷筒位于后部，操作者面向機器前進方向)。

（1）破碎器腳踏油門：油門向前踩下破碎器工作，油門松開破碎器停止工作；

（二）有效的評價手段和方法。明確了評價的目的，就要對評價的手段和方法多動些腦筋了。對學生的數(shù)學學習評價應(yīng)該是多種評價形式形結(jié)合，比如紙筆測驗、課堂觀察、課后談話、作業(yè)分析等多種形式對學生在知識與技能方面進行客觀的評價，過程與方法上予以鼓勵與批評相結(jié)合的方式，在情感態(tài)度價值觀方面進行積極的鼓勵多于批評的方式，當然，評價有法，但無定法。

電氣系統(tǒng)主要由37kw防爆電機、防爆電纜卷筒、QJZ-120/1140(660)Z系列礦用隔爆兼本質(zhì)安全型真空饋電開關(guān)、LED防爆機車燈及其配套使用的溫度開關(guān)、液位控制開關(guān)、甲烷報警傳感器、防爆電鈴、防爆啟停按鈕等組成。

（3）左右履帶行走部液控手柄：兩個液控手柄同時向前推進，機器向前行走；兩個液控手柄同時向后拉時，機器向后行走；僅推右邊液控手柄時，機器向左轉(zhuǎn)；僅推左邊液控手柄時，機器向右轉(zhuǎn)；在向后拉一個液控手柄同時向前推另一個液控手柄，則機器原地向后拉一側(cè)液控手柄方向旋轉(zhuǎn)；

由主泵和多路閥組成10種液壓回路，分別提供鏟斗油缸、斗桿油缸、動臂油缸、輔助臂左右擺動油缸、工作臂俯仰油缸、工作臂±180°的回轉(zhuǎn)支承驅(qū)動馬達、工作臂左右擺動的螺旋擺動油缸、左行走減速器馬達、右行走減速器馬達、液壓破碎器（備用）壓力油，一組串聯(lián)齒輪泵分別提供電纜卷筒液壓馬達、風冷卻器液壓馬達和推土鏟油缸。

（5）左側(cè)四向液控手柄：液控手柄向前推，斗桿油缸收回，斗桿抬起；液控手柄向后拉，斗桿油缸伸出，斗桿俯下；液控手柄向左推，動臂向左擺動；液控手柄向右拉，動臂向右擺動；

（6）大臂升降＼輔助臂左右擺動＼工作臂左右旋轉(zhuǎn)操作手柄：液控手柄向前推，油缸伸出，工作臂俯下；液控手柄向后拉，油缸收縮，工作臂抬起；液控手柄向前推，輔助臂向左擺動；液控手柄向后拉，輔助臂向右擺動；液控手柄向前推，工作臂向左旋轉(zhuǎn)；液控手柄向后拉，工作臂向右旋轉(zhuǎn)；

向液壓驅(qū)動裝置連續(xù)注入高壓液壓油，使液壓馬達帶動液壓驅(qū)動裝置上的行星減速器轉(zhuǎn)動，繼而帶動驅(qū)動鏈輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動鏈輪帶動履帶向前或向后運動，從而使行走部向前或向后運動。

（4）先導切斷閥：開關(guān)升起先導油接通，工作臂可以工作；開關(guān)按下先導油切斷，工作臂停止工作；

◆WPZ---挖掘、破碎、裝載；

以上10種回路均為液控回路。鏟斗油缸和動臂油缸共用一個手動四向先導手柄控制操作，斗桿油缸和動臂擺動裝置共用另一個手動四向先導手柄控制操作，左行走馬達、右行走馬達共用一個雙聯(lián)先導手柄控制操作，動臂升降、輔助臂左右擺動、工作臂左右旋轉(zhuǎn)共用一個三聯(lián)先導手柄控制操作，液壓破碎器用一個腳踏油門控制操作。以上先導閥均由一個先導切斷閥控制其先導油路的接通與斷開。避免了誤操作產(chǎn)生安全事故。另一聯(lián)齒輪泵通過先導減壓閥提供先導低壓油，可直接控制風冷散熱器馬達轉(zhuǎn)速。同時推土鏟油缸和電纜卷筒馬達也由齒輪泵供油并由兩聯(lián)換向閥控制。

【病因】由原生動物的纖毛蟲，貪食邁阿密蟲（Miamiensis avidus）寄生所引起。該蟲為長20～45μm的淚滴形，全身有纖毛，運動活潑。在鰭條基質(zhì)、體表鱗囊內(nèi)、真皮下的結(jié)締組織和腦等高密度寄生，用顯微鏡觀察各組織抹片或壓片標本可以檢出該蟲。未見報道腦內(nèi)寄生的其他纖毛蟲。該蟲為條件性寄生，池塘中剩下的餌料、死魚是其喜愛的生存場所。

行走馬達采用停車制動工作機制，當兩聯(lián)先導手柄返回中間狀態(tài)時，馬達入口高壓油被切斷，平衡閥芯在彈簧力作用下回到中位，切斷油路，從而使制動柱塞壓下制動片和摩擦片制動行走馬達。

（1）主要用途及適用范圍：本系列真空饋電開關(guān)適用于金屬礦山、煤礦井下及其周圍介質(zhì)中有甲烷、煤塵等爆炸性混合物氣體環(huán)境中；在頻率50Hz，1140V或660V，額定電流120A以下供電系統(tǒng)中；直接或遠距離控制礦用隔爆型電動機的啟停之用，并可以提供輔助照明及信號電源。

3.強化資金保障。一是加大金融服務(wù)支持。建立多元化、多渠道的投融資體制，支持國有平臺公司和各類社會資本投資“傳統(tǒng)行業(yè)+電子商務(wù)”。二是建立金融擔保機制。探索知識產(chǎn)權(quán)等無形資產(chǎn)和動產(chǎn)抵押、質(zhì)押融資方式，擴大“傳統(tǒng)行業(yè)+電子商務(wù)”貸款抵押、質(zhì)押品范圍。充分發(fā)揮科技創(chuàng)業(yè)風險投資引導基金、產(chǎn)業(yè)引導股權(quán)投資基金等市級引導基金作用，加大“傳統(tǒng)行業(yè)+電子商務(wù)”企業(yè)支持力度。三是設(shè)立專項發(fā)展資金。設(shè)立重慶市商貿(mào)流通業(yè)線上線下互動創(chuàng)新發(fā)展專項資金，重點支持線上線下互動創(chuàng)新項目建設(shè)、企業(yè)培育、培訓推廣等事宜。

（2）右側(cè)四向液控手柄：液控手柄向前推，動臂油缸收縮，動臂俯下；液控手柄向后拉，動臂油缸伸出，動臂抬起；液控手柄向左拉，挖斗收回；液控手柄向右推，挖斗張開；

本液壓系統(tǒng)在主泵設(shè)有測壓接口可測量各個回路壓力，推薦使用L-HM46抗磨液壓油，在工作環(huán)境低于-15℃時推薦使用L-HS46低凝抗磨液壓油。

（2）產(chǎn)品特點：保護器采用先進微型處理器，高速數(shù)據(jù)處理及特殊保護算法、控制精度高，反應(yīng)速度靈敏；具有漏電閉鎖、過壓、欠壓、過載、短路、三相不平衡、瓦斯閉鎖等多重保護功能。液晶顯示器采用4×4漢字字符，菜單式人機交互界面簡潔，操作方便；可實時準確顯示當前三相電流和系統(tǒng)電壓及開關(guān)運行狀態(tài)?？梢詫Ω黜棻Ｗo功能參數(shù)設(shè)定進行調(diào)整，設(shè)定保護參數(shù)區(qū)間值廣、精度高。具有存儲記憶功能，可記憶保存每次調(diào)整的各項保護功能參數(shù)，再次啟動機器或系統(tǒng)復位后自動提取上次設(shè)定參數(shù)，保護器還能存儲當前故障信息。具有軟硬件自檢和修復功能。通過控制面板開關(guān)的拔位可以方便執(zhí)行遠控或近控功能?？蛇x擇數(shù)據(jù)通信接口與控制系統(tǒng)聯(lián)接方式，根據(jù)不同用戶通訊協(xié)議要求配備相應(yīng)通信接口。

（3）使用環(huán)境：海拔高度不超過2km；工作環(huán)境大氣壓為80kPa～110kPa。工作環(huán)境溫度-5℃～+40℃。相對濕度不大于95%（25℃）。

1.2.6 概率折扣任務(wù)(probability discounting task，PDT) 包括30道題，問卷中呈現(xiàn)兩列虛擬獎賞，左側(cè)是確定可以獲得較小金額的獎賞(如確定可以獲得140元)，右側(cè)是在一定概率下可以獲得較大金額的獎賞(如10%的概率獲得560元)，此任務(wù)要求被試在兩者之間進行選擇［14］。選擇小概率但數(shù)額較多的金錢被認為更容易冒險、更具有沖動性。

4 礦山巷道修復機器人的主要性能技術(shù)參數(shù)

WPZ-37/600L煤礦用巷道修復機器人；

在往復回還的風聲里，有鳥鳴山澗，有虎嘯猿啼，有牛羊歸牧，有雞叫狗吠，好像每一種生物，都被模仿到這里，饒有興趣地加入了合唱，眾生喧嘩中，嬰兒的啼哭出現(xiàn)了，高亢而悲傷，像之前子虛烏有二老劃過夜空的玉玦明亮奪目，啼哭之后，是母親懷中的呢喃，是少男少女的調(diào)笑，是情人枕間的淫喋，是夫婦恨別傷離的嘆息，是病人受創(chuàng)時的絕望呻吟，是老人離世時的艱難吐氣。

◆37---裝機功率kw；

◆600---液壓錘沖擊能J；

◆L---履帶式行走部；

5 結(jié)語

一種創(chuàng)新設(shè)計可沿水平軸線旋轉(zhuǎn)±180°三節(jié)工作臂的礦山巷道修復機器人，可實現(xiàn)反鏟挖掘、左右側(cè)掏、裝車上料、起吊重物等各項動作要求；實現(xiàn)挖掘毛水溝（水倉）、處理底鼓、破碎巖石、清理皮帶機底部浮煤（矸石）、平整巷道及配件吊裝等多種功能。整機為模塊化設(shè)計，具有互換性。本機動力單一能耗低，全部動力集中在一個動力模塊。具有以下有益技術(shù)效果：

（1）提升效率。在修復效率及出矸量上較人工作業(yè)實現(xiàn)2倍以上效率提升。

（2）減少工人數(shù)量降低勞動強度。人工作業(yè)需8人以上，機械化施工可減少至3人或以下。

（3）降低作業(yè)成本。單臺礦山巷道修復機器人實現(xiàn)年人工成本降低100萬元。

（4）提高安全性。避免施工人員與巷道圍巖近距離接觸，提高作業(yè)人員的安全系數(shù)。

甜瓜(Cucumis melo.L)是上海市重要水果之一。近年來,工廠化育苗成為主要育苗形式之一,與傳統(tǒng)的育苗方式相比,工廠化育苗土地利用率高,用種量減少,育苗周期短,適于機械化操作,人為控制環(huán)境,不受外界條件干擾,病蟲害輕、省工省力,可規(guī)模生產(chǎn),苗壯且成苗率高。甜瓜是喜溫作物,溫度對植物根系水分吸收以及體內(nèi)水分轉(zhuǎn)移有著重要影響[1-3]。甜瓜生產(chǎn)過程中,夏季工廠化育苗常因溫度過高,導致幼苗下胚軸徒長,易形成高腳苗,影響穴盤苗質(zhì)量[4],且嚴重影響花芽分化。低溫脅迫易造成幼苗生理傷害,影響正常生長發(fā)育。因而,溫度過高與過低是甜瓜種苗生產(chǎn)中面臨的突出問題。

（5）整機布局緊湊、制造成本低；整機功耗低，綠色環(huán)保。