在现代矿业领域，自动化技术的引入正在逐步改变传统的作业方式，提升作业效率和安全性。CMJZ2-27型双臂掘进钻车的避碰运动学分析就是这类技术发展的一个典型例子。以下是从给定文件中提取的知识点：
一、双臂掘进钻车的运动学分析和避碰控制
为了实现双臂掘进钻车的避碰运动控制，需要对其运动学进行分析。运动学分析是指研究物体的运动规律，不考虑力的作用，仅考虑运动本身，包括位置、速度、加速度等因素。在本研究中，运动学方程的建立是基于Denavit-Hartenberg（D-H）方法。这种方法是一种系统地描述机械臂每个连杆的运动和位置关系的数学方法，它是运动学分析中非常重要的一步，因为它能够准确地描述机械臂每个关节的位置与姿态。
二、逆运动学
逆运动学是运动学分析中另一个重要领域，它是正运动学的逆问题。正运动学是从已知的关节角度推导出机械臂末端执行器位置和姿态的过程。逆运动学则是从已知的末端执行器位置和姿态推导出各个关节的角度，对于机械臂的路径规划和控制尤为重要。在本研究中，逆运动学的解析表达式是通过分离变量法和特定的数学公式（如“一般实系数四次方程的谢国芳求根公式”）推导出的，并利用Matlab软件验证其正确性。
三、碰撞检测方法
碰撞检测是确保自动化钻孔作业安全的关键技术。在双臂掘进钻车的运动中，需要确保钻臂之间及钻臂与周围环境之间不会发生碰撞。本研究中提出了基于蒙特卡罗方法的碰撞检测方法，这是一种统计模拟方法，通过随机抽样的方式来近似模拟复杂的系统行为。在钻车的运动学分析基础上，研究人员推导出了钻臂各关节和末端坐标的计算方法，并给出了如何检测可能发生的碰撞连杆的具体步骤。
四、自动化钻孔技术
为了应对市场中全液压掘进钻车操作的诸多问题，如钻杆定位困难、操作不便、效率低下等，自动化钻孔技术应运而生。该技术能够减少人为操作，提高作业的自动化程度，从而提升作业效率和安全性。通过合理的规划钻孔顺序和对钻孔断面进行分区，可以在不发生碰撞的情况下实现双臂协同作业的目标，这对于我国矿业开发是一项十分紧迫的任务。
五、碰撞现象及解决方案
多臂钻车在动态不确定的非结构性环境中工作时，碰撞是一个常见问题。因此，判断和避免钻臂碰撞是实现自动作业的前提。在本研究中，不仅分析了碰撞的可能发生区域，还提出了利用蒙特卡罗方法检测和避免碰撞的具体解决方案，为钻车自动化钻孔的实现提供了技术基础。
总结来说，CMJZ2-27型双臂掘进钻车的避碰运动学分析是矿业自动化领域中的一项重要技术进步。通过精确的运动学建模、逆运动学解析、碰撞检测方法的开发和自动化钻孔技术的应用，该技术为提升矿业作业的安全性与效率提供了重要的技术支撑。
