微观施工仿真中虚拟吊装机械运动学建模与智能交互

作     者：侯筱婷 李昌华 

作者机构：西安建筑科技大学理学院陕西西安710055 西安建筑科技大学信息与控制工程学院陕西西安710055 

出 版 物：《长安大学学报（自然科学版）》 (Journal of Chang’an University(Natural Science Edition))

年 卷 期：2013年第33卷第5期

页      面：124-130页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0813[工学-建筑学] 0802[工学-机械工程] 0814[工学-土木工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

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) 

主　　题：机械工程 施工仿真 虚拟塔吊 D-H模型 路径规划 EON Professional 

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Quick Guess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。