本文在现有锚杆钻车研发基础上,结合实际巷道支护需求,首先,确定了双臂锚杆钻车总体结构方案;计算出破岩阻力与整机功率,确定了回转钻及电机型号,并对履带底盘、工作平台、临时支护、钻臂装置等进行了具体方案设计;利用PROE建立了双臂钻车三维模型,同时对其进行了稳定性分析,确定了钻车整体质心位置及最大爬坡角度。其次,通过对双臂钻车钻臂工作特点分析,建立出钻臂各关节位姿关系图,利用D-H法建立钻臂关节正运动学方程,推导出末端执行机构位姿表达式,根据离散点编程建立钻臂工作空间,利用代数法推导出钻臂逆运动学表达式;同时利用MATLAB程序对运动学结果进行验证。然后,通过PROE创建锚杆钻车单侧履带模型,利用ADAMS工具模拟底盘行走工况,获取履带底盘履带板接触力变化规律。同时对钻臂虚拟样机模型进行动力学分析,模拟钻臂实际作业工况,获取钻臂油缸动作时,关键铰点受力随时间变化曲线,为钻臂油缸设计及ANSYS结构分析提供依据。根据钻臂仿真运动轨迹,计算出双臂钻车实际作业范围,验证钻臂是否满足实际工作需要。最后,根据等效简化原则,利用ADAMS重新建立钻臂参数化模型,并根据钻臂实际运动参数,对关键铰点进行优化设计,在合理范围内,优化钻臂受力曲线,进一步提升整机性能。