煤炭作为我国的主要能源,对国民经济的发展起着重要的作用。带式输送机作为煤炭运输中的最主要设备,具有装卸简单、输送距离长、运载能力强、环境适应性好等优点。由于长时间高负荷运行以及其恶劣的工作环境,带式输送机易发生断带、跑偏、纵撕、堆煤等故障,不仅影响煤矿的正常生产,而且对矿工的安全造成了极大的威胁。为了预防上述故障的发生,目前煤矿井下主要依靠人工巡检和定点监控,人工巡检存在劳动强度大、实时性差、效率低、漏检等问题,定点监控监视范围有限。因此为了代替或辅助人工巡检和定点监控,本文对矿用带式输送机智能巡检机器进行了设计与研究。首先对带式输送机总体结构和常见故障进行了分析,根据不同故障对应的特征量,提出了具体的巡检方法,针对煤矿井下特殊的工作环境,明确了巡检机器人需要满足的主要功能,并确定了具体的技术要求和性能参数,为巡检机器人的结构设计奠定了基础。通过对比现有巡检机器人传动方式的优缺点,设计了一种轨道承载和钢丝绳牵引相结合的行走机构,该行走机构既不受地面地形环境的影响,同时使机器人的运动和环境监测供电分开,本体重量由轨道承载,牵引系统由井下电网直接供电,克服了续航难题。对巡检机器人机械结构进行了设计,并以陕西省某矿主斜井为例,完成了机器人的安装布置。设计了无线通讯系统,带式输送机沿线每200 m布置一台无线基站,基站之间通过光纤环网进行传输,机器人采集到的数据经由光纤环网传输至上位机。此外还设计了基于RFID巡检机器人定位系统,在带式输送机机架上等间距布置无源电子标签,本体内部安装阅读器,通过识别巡检机器人的位置就能确定带式输送机的故障位置。利用ABAQUS对巡检机器人进行有限元分析,探究其在不同速度下轮架和轨道S33方向的应力变化以及轨道在U2方向的位移变化,结果表明:机器人运行速度越大,轮轨接触应力越大,最大应力为227 MPa,小于材料的屈服强度。在机器人运行稳定之后,轨道中心节点U2方向的位移为0.24 mm,S33方向应力为6 MPa。通过以上仿真确定了各部件的应力分布及危险部位,验证了各部件设计的合理性。在ADAMS软件中建立了巡检机器人虚拟样机模型,分析其在水平和倾斜20°两种运动状态下的位移和速度变化,结果表明:机器人在水平沿轨道方向能够稳定运行,在竖直方向和水平侧摆方向有轻微的振荡,但振荡幅度很小,保证了机器人能够正常巡检。巡检机器人在不同运动状态下的位移变化比较平稳,验证了此模型设计的合理性。最后对巡检机器人试验样机进行了多功能测试,经验证,机器人能够在固定轨道平稳运行,其数据采集与传输模块也能正常工作,而且性能指标基本满足设计要求。