煤矿综掘自动化是现代化煤矿的基础,也是影响现代化煤矿生产产量的重要因素,而掘锚联合技术正是综掘自动化的发展方向,所以研究掘进机机载锚杆钻孔机械手的动态特性和控制方法,具有巨大的经济价值和社会价值。本文以我国煤矿巷道实际情况作为研究背景,以EBZ-160型掘进机作为掘锚机的载体,研究设计了机载双臂型锚杆钻孔机械手及其控制方法。本文的研究方法和结论对同类产品的研发提供了一定的理论基础。主要工作如下：采用数值方法建立机械手的推移机构、起卧机构、伸展机构的几何特性方程,并进行稳健性优化设计,再根据优化结果对机械手的结构进行相应的改进。采用D-H法,建立机械手、掘进机的运动学方程,并首次考虑掘进机姿态的影响,建立了掘进机位姿影响下的锚杆钻孔机械手运动学模型,以及机械手的速度、加速度的雅克比矩阵,研究了掘进机在不同仰角、摆角、滚角条件下,机械手执行钻头的运动学特性。以掘锚整机的运动学方程为基础,分别求解掘进机在不同姿态条件下钻孔机械手的运动学特性,针对巷道的实际工况及锚杆支护工艺,提出采用分段划分法,对机械手的控制策略进行研究。建立掘锚整机振动模型,并对机械手工作过程中,整机的时域、频域特性进行分析研究,分析了钻头工作过程中,振动的传动途径及整机的振动规律；并研究了关节刚度影响下,钻头的稳定性。采用了一种多维小波神经网络,将神经网络的定量学习能力和小波基函数优异的局部控制性能相结合,构造一个小波神经网络辨识的钻孔机械手的模型,并对机械手的各关节运动误差进行仿真。仿真结果表明：该模型具有良好的静、动态特性。最后,根据本文所设计的机构制造了机械手样机,并在井下进行了工业性试验。试验结果表明：该机械手能够实现巷道的锚杆支护工作,与原有支护工艺相比,大大提高了支护效率、减小了工人的工作强度。