本文關(guān)鍵詞：多臺履帶起重機(jī)協(xié)同吊裝路徑規(guī)劃研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著吊裝技術(shù)的飛速發(fā)展,吊裝工程向模塊化、大型化發(fā)展,被吊物尺寸和重量不斷增大,促使單機(jī)向更大起重噸位發(fā)展。既使這樣,單機(jī)和雙機(jī)也不能滿足所有吊裝工況,因此多機(jī)吊裝成為必不可少的吊裝模式,并日漸普遍。但多機(jī)吊裝在實施過程中,往往存在諸多無法預(yù)測的因素,進(jìn)而影響到吊裝的安全性,因此需要有更堅實的理論來做支撐。而多機(jī)吊裝系統(tǒng)在理論研究方面,還存在超高維度的位姿空間、吊裝規(guī)劃難度高等難點。為此,本文在雙機(jī)吊裝的基礎(chǔ)上,研究多機(jī)系統(tǒng)的建模與路徑規(guī)劃改進(jìn)算法,力爭解決諸如多機(jī)轉(zhuǎn)彎等協(xié)同規(guī)劃問題,為實際吊裝提供參考。本文首先針對履帶起重機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,在單機(jī)和雙機(jī)系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,建立多機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和位姿空間。對起重性能約束、多耦合封閉鏈約束、非完整性運(yùn)動學(xué)約束進(jìn)行了分析和求解。其次,分析多機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)動特點,將位姿變量分為主動變量和被動變量兩類,確定位姿的主動變量,將其作為已知量,通過封閉鏈約束條件求解被動變量,并實現(xiàn)位姿的轉(zhuǎn)換。接下來,依據(jù)RRTConnect++路徑規(guī)劃算法原理,分析算法的適用性,對相應(yīng)的采樣區(qū)域和拓展策略進(jìn)行了改進(jìn),提出了RRTConnect++可變區(qū)域算法,隨后對路徑規(guī)劃中直角轉(zhuǎn)彎問題的問題,提出了新的動作輸入向量集和解決辦法。最后,通過雙機(jī)、四機(jī)和六機(jī)的吊裝案例驗證了本文提出的多機(jī)系統(tǒng)模型與RRTConnect++可變區(qū)域算法的有效性與合理性。這為多機(jī)吊裝系統(tǒng)的研究提供了較好的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：路徑規(guī)劃 履帶起重機(jī) 多機(jī)協(xié)同吊裝 RRT-Connect++的改進(jìn)算法
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH213.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題研究意義與背景9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-12
• 1.2.2 多機(jī)吊裝系統(tǒng)閉環(huán)約束和非完整運(yùn)動學(xué)約束研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 起重機(jī)吊裝仿真軟件發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢13
• 1.3 研究內(nèi)容13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 2 多重約束的多機(jī)吊裝系統(tǒng)建模15-32
• 2.1 起重機(jī)吊裝系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)模型及數(shù)學(xué)模型15-23
• 2.1.1 單臺履帶起重機(jī)的機(jī)構(gòu)模型及數(shù)學(xué)建模15-17
• 2.1.2 雙臺履帶起重機(jī)的機(jī)構(gòu)模型及數(shù)學(xué)建模17-20
• 2.1.3 多臺履帶起重機(jī)的機(jī)構(gòu)模型及數(shù)學(xué)建模20-23
• 2.2 路徑規(guī)劃約束23-27
• 2.2.1 起重性能約束處理23-24
• 2.2.2 多耦合封閉鏈約束處理24-25
• 2.2.3 非完整運(yùn)動學(xué)約束處理25-27
• 2.3 多機(jī)系統(tǒng)的封閉鏈求解和位姿轉(zhuǎn)換27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 3 多機(jī)系統(tǒng)吊裝路徑規(guī)劃算法32-50
• 3.1 RRT算法術(shù)語說明32-35
• 3.1.1 RRT算法原理32
• 3.1.2 C空間定義32-33
• 3.1.3 離測量33-34
• 3.1.4 碰撞檢測34
• 3.1.5 動作輸入34-35
• 3.2 RRT-Connect++算法的弊端35-37
• 3.3 RRT-Connect++可變區(qū)域算法37-44
• 3.3.1 RRT-Connect++算法采樣區(qū)域的改進(jìn)37-41
• 3.3.2 RRT-Connect++算法拓展策略的改進(jìn)41-44
• 3.4 RRT-Connect++可變區(qū)域算法對直角轉(zhuǎn)彎問題的求解44-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 案例分析50-65
• 4.1 動作規(guī)劃仿真系統(tǒng)簡介50-51
• 4.2 雙機(jī)系統(tǒng)仿真案例分析51-57
• 4.2.1 雙機(jī)吊裝算法對比仿真案例分析52-54
• 4.2.2 雙機(jī)吊裝系統(tǒng)直角轉(zhuǎn)彎仿真案例分析54-57
• 4.3 多機(jī)系統(tǒng)仿真案例分析57-64
• 4.3.1 四機(jī)吊裝系統(tǒng)直角轉(zhuǎn)彎仿真案例分析57-60
• 4.3.2 六機(jī)吊裝系統(tǒng)直角轉(zhuǎn)彎仿真案例分析60-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況69-70
• 致謝70-71

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