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为了解决火车煤采样机和火车同时运动（即双动）的情况下如何完成全断面采样的问题，采用 D-H 法建立了采样机的空间坐标系，进行了运动学分析，得出了其运动学方程；提出了一种利用 Matlab 解非线性方程组法求解逆运动学问题的方法，并通过仿真得到了采样机的运动轨迹、各液压缸位移、马达角位移曲线以及液压缸速度和马达角速度曲线，为利用控制器控制采样机按照预定轨迹采样提供了必要的数据。该方法可以广泛应用于多自由度关节型机械手的智能运动控制，具有较大的推广价值。