本课题是针对中国煤矿井下湿喷工艺比较落后的现状而提出的,是新汶矿业集团良庄煤矿资助的项目——“井下湿喷作业线研制”的一项重要子课题。本课题是在详细了解国内外混凝土机械手发展状况的前提下,首次提出了一种适用于煤矿井下的湿喷机械手设计方案——单轨吊混凝土湿喷机械手。本文在对单轨吊湿喷机械手进行三维精确建模的基础上,深入分析了现场的各种工况条件,确定了负载敏感型的电液比例控制系统作为机械手的液压系统。利用Solidworks软件的优点,准确地计算出了机械手各构件的铰接点坐标、重心坐标及质量,并以此计算出各液压执行元件的最高负载,根据机械手运动速度的期望值,计算出了各液压执行元件的流量,为液压元件的选型提供了依据。选定了液压元件的AMESim模型,并且利用AMESim中的HCD库,重新设计了部分元件的AMESim模型。利用AMESim机械库中的机械模型和信号库中的函数模型,建立了机械手的机械系统,按照机械手作业的要求,设定了输入信号的时序和大小。然后对机械手进行了机、电、液一体化的AMESim仿真,仿真结果从理论上验证了单轨吊机械手方案是可行的。同时,机械手样机在煤矿井下的成功试用进一步验证了单轨吊机械手方案的可行性,且本课题研究的液压系统是可以应用于单轨吊湿喷机械手的设计制造过程中。