我国是一个产煤大国,煤层地质条件复杂,故近年来煤矿事故频发,已造成重大的人员伤亡。为了及时挽救遇难矿工的生命,降低国家和人民的财产损失,煤矿信息探测及救援机器人的研制成为当前煤矿安全生产工作的一个重要任务。本文主要探讨了以下几方面的内容:一、矿井信息探测机械手实验平台设计。由于煤矿灾害发生后矿井环境的复杂性,传统的煤矿信息探测及救援机器人的行走受到了极大的限制。本文采用能够沿顶板轨道行走的矿井信息探测机械手进行灾害信息探测,该信息探测机械手具有三自由度,并且装有防爆摄像头、多参数气体探测传感器,手爪,并建立了矿井信息探测机械手实验平台的Pro/E三维实体模型。该信息探测机械手不仅能够较好的完成信息探测及救援物资运送,而且避免了复杂的井下灾后地理环境的阻碍,并能完成避障清障任务,为煤矿信息探测及救援机器人的发展提供了一个新方向。二、矿井信息探测机械手正逆运动学分析。为更加准确地对运行中的矿井信息探测机械手末端执行器的位置进行跟踪,结合不同的煤矿巷道形式(水平—倾斜—弯曲),采用D-H参数法对矿井信息探测机械手进行运动学转化模型建模,得出了矿井信息探测机械手运动学正、逆运动学模型。三、矿井信息探测机械手工作空间分析。结合不同的煤矿巷道形式,对矿井信息探测机械手的工作空间进行分析。绘制了矿井信息探测机械手的工作空间剖面图,对矿井信息探测机械手的工作空间范围进行了确定,其工作空间不存在空腔,证实了本文所设计的矿井信息探测机械手能够满足矿井信息探测及物资运送,避障清障要求。四、矿井信息探测机械手运动学仿真分析。采用Pro/E软件实现了处于不同轨道形式的矿井信息探测机械手运动学模型,并进行了Pro/E运动学分析,得出处于不同轨道形式运行的矿井信息探测机械手的腕点位移、速度、加速度曲线图,并证实运动学理论结果的正确性,为矿井信息探测机械手的动力学分析及控制提供了理论依据。