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在煤矿采集过程中,针对煤矸分选皮带输送线上进行自动化大块矸石抓取机械系统的设计难题,从三维空间进行机械运动系统设计,动态控制抓手,实现准确抓取矸石。提出了在三轴空间里快速、准确抓取质量约50 kg大块矸石的指标。采用同步带和齿轮、齿条进行运动传动,系统设计满足应用工况强度需求。实践结果表明该机械系统是可行的,实现了三维空间智能自动化抓取。