皮带输送机是煤矿生产的重要设备,其巡检工作一直是煤矿安全生产的重要措施。现有的人工巡检和传感器检测都有一定的局限性,存在效率低、实时性差、安全性能低等缺点。智能化机器人技术的不断发展为皮带机的故障检测提供了一种新途径。研发出一款自动化程度高、巡检效率高、功能齐全的煤矿皮带机巡检机器人具有重要意义。本文在充分调研国内外发展状况的基础上,根据煤矿皮带输送机常见故障及巡检机器人的工作环境,提出巡检机器人的技术指标,明确了巡检机器人需要搭载的的各种硬件。在此基础上,采用模块化设计,研制一款中臂驱动和夹紧,前后臂支撑、转向和导向的双驱动轮结构的煤矿井下皮带机巡检机器人。通过搭载不同检测模块代替人工对皮带机的故障进行检测。首先确定了机器人的运行轨道和驱动方案,根据机器人轨道和驱动方案完成巡检机器人的本体结构设计。在此基础上,对巡检机器人机械系统参数进行分析计算,包括机器人在水平直线运动、爬坡及转弯阶段的运动性能分析、驱动电机的选型计算、中臂夹紧弹簧的机械性能分析、驱动机构的振动频率计算,确定了机器人的关键技术参数。根据实际工况,对巡检机器人结构进行有限元分析和动力学仿真。通过ANSYS对机器人结构进行有限元分析,其中包括前后臂结构及中臂关键夹紧弹簧的静力学分析和机器人结构的模态分析,验证机器人结构是否满足强度要求。通过ADAMS对机器人结构进行动力学仿真,分析机器人在水平直线运动及爬坡阶段的动力参数,预测机器人的运动性能。最后制作了巡检机器人的物理样机,并进行了初步测试。本文对煤矿井下皮带机巡检机器人进行了相关的理论研究、结构设计、机械系统参数分析、仿真分析和物理样机初步测试,通过对巡检机器人的结构设计、分析及样机初步测试,验证整体方案的可行性,具有较高的实际应用价值。