胡同海，杨柳松，魏红霞，王富勇，王 晶，王正国

1洛阳中重自动化工程有限责任公司 河南洛阳 471039

2洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 河南洛阳 471039

3矿山重型装备国家重点实验室 河南洛阳 471039

4中信重工机械股份有限公司 河南洛阳 471039

磨机是选矿行业的主流装备，为提高经济效益，越来越多的企业开始使用大型磨机，且更加关注系统在全生产周期的综合效能，尽可能缩短维护时间，磨机内部衬板的更换则是影响其运转率的重要因素之一[1]。基于提高效率、保障安全、降低工人劳动强度、减少用人等方面的因素，近年来越来越多的选矿企业开始采用机械手进行衬板换装[2-3]，实践证明效果良好，因此衬板机械手正在日益成为磨机领域不可或缺的工具装备。

机械手作为一种多关节机构的机械装备，其型式和自由度数是设计者首要考虑的基本问题。通常，在三维空间内，具有 6 个自由度的机械臂可以满足各个位置位姿功能的需要，但是较多的自由度在使机械手变灵活的同时，也会引起机械臂的整体刚性及精度可控性下降，导致结构复杂，成本增加。因此，正确分析作业现场工况、工艺需求及相关条件，使机械手的自由度数与任务相适应[4]，综合考量机械手的技术经济性，具有现实意义。

众所周知，产品设计离不开实际应用的需求，故笔者从磨机应用现场的环境条件着手分析，以确定机械手的主要任务和型式，进而再通过对机械手的作业过程进行分析，以确定其关节自由度需求。……