微观施工仿真中虚拟吊装机械运动学建模与智能交互

摘要：

以施工中常用的小车变幅式塔吊为研究对象,提出基于机器人运动学D-H模型的虚拟塔吊运动学建模方法;分析了虚拟塔吊机器人关节构成及相应的运动副自由度变量,在此基础上构建了虚拟塔吊D-H杆件坐标系和杆件参数表,求得吊钩运动学方程;提出自主吊装路径规划QuickGuess改进算法,测试了算法性能;提出基于先进虚拟现实软件开发平台EON Professional 6.0的软件解决方案,初步构建了虚拟吊装仿真试验平台,并基于实时显示的仿真数据验证了吊钩运动学方程的正确性.研究结果表明:采用D-H模型实现虚拟塔吊运动学建模是可行的和有效的,具有简单直观的几何意义,可适用于其他复杂多体吊装机械的运动学建模;Quick Guess改进算法考虑了塔吊实际工况限制以及减少路径除尖角的计算,合理约束随机点的选择范围,提高了路径规划可靠性以及计算性能;规划的吊装路径符合实际吊装情况,更便于塔机司机的操作.

关键词：机械工程、施工仿真、虚拟塔吊、D-H模型、路径规划、EON Professional

所属期刊栏目：33

分类号：TU61;TP391.9(建筑施工机械和设备)

资助基金：国家自然科学基金项目50878176;陕西省教育厅专项科研计划项目11JK0967

在线出版日期：2013-11-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：124-130