【摘要】：汽車起重機(jī)的吊裝過程繁瑣復(fù)雜,吊裝方案制定也十分困難,而吊裝方案的好壞直接影響到吊裝的安全及成本,而汽車起重機(jī)利用自身的優(yōu)勢(shì),在吊裝工作中占了很大比重。面對(duì)日益復(fù)雜化的吊裝物與吊裝環(huán)境,單純依靠人工經(jīng)驗(yàn)完成吊裝工作,讓吊裝的安全性及氋效性都會(huì)降低。為解決吊裝方案制定繁瑣,提高吊裝安全等問題,基于虛擬吊裝仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文從起重機(jī)吊裝安全的角度入手,基于Webots仿真軟件,研究汽車起重機(jī)三維虛擬吊裝環(huán)境下的工作場(chǎng)景感知和路徑規(guī)劃算法,了解吊裝物、障礙物、起重機(jī)三者的關(guān)系,在障礙物間尋找一條最優(yōu)路徑,保證吊裝安全。主要的工作包括:逡逑首先,詳細(xì)分析了汽車起重機(jī)實(shí)際吊裝工藝、主要技術(shù)參數(shù)、基本操作、感知系統(tǒng)和吊裝路徑參數(shù)等,通過對(duì)吊裝路徑影響因素的分析,在Webots中建立吊裝環(huán)境的模型,通過起重機(jī)的感知系統(tǒng),獲取吊裝場(chǎng)景圖形,對(duì)吊裝工作場(chǎng)景信息進(jìn)行感知,為路徑規(guī)劃研究做準(zhǔn)備。逡逑其次,根據(jù)起重機(jī)吊裝運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及站位來確定吊裝起始點(diǎn)和目標(biāo)點(diǎn)。提出基于改進(jìn)遺傳算法的路徑規(guī)劃算法,通過作業(yè)場(chǎng)景模型和汽車起重機(jī)位姿空間模型,將吊裝路徑空間分割為多個(gè)路徑平面進(jìn)行處理,建立路徑平面模型,最后利用遺傳算法原理建立的路徑點(diǎn)信息模型確定起重機(jī)吊裝路徑。該算法通過對(duì)場(chǎng)景模型添加包圍盒屬性(即邊界對(duì)象屬性)來提高搜索精度,用記憶算子提高計(jì)算速率和收斂速度。最后,在虛擬吊裝軟件平臺(tái)上,采用VRML97編程語(yǔ)言,完成虛擬吊裝的仿真測(cè)試。
[Abstract]:The lifting process of automobile crane is complicated and it is very difficult to make the lifting scheme. The quality of the hoisting scheme directly affects the safety and cost of the hoisting, and the truck crane takes a large proportion in the hoisting work by using its own advantages. In the face of the increasingly complicated hoisting and hoisting environment, only relying on artificial experience to complete the hoisting work, so that the safety and efficiency of hoisting will be reduced. In order to solve the problem of making the hoisting scheme tedious and improving the safety of hoisting, virtual hoisting simulation technology emerges as the times require. From the view of crane hoisting safety, based on Webots simulation software, this paper studies the working scene perception and path planning algorithm of automobile crane in 3D virtual hoisting environment, to understand the relationship among hoisting objects, obstacles and cranes. Search for an optimal path between obstacles to ensure hoisting safety. The main work includes: first of all, the actual hoisting technology, main technical parameters, basic operation, sensing system and hoisting path parameters of truck crane are analyzed in detail. The model of hoisting environment is established in Webots. Through the perception system of crane, the lifting scene graph is obtained, and the information of hoisting work scene is perceived, so as to prepare for the research of path planning. Secondly, the starting point and the target point of hoisting are determined according to the movement characteristics and station position of crane hoisting. A path planning algorithm based on improved genetic algorithm is proposed. The lifting path space is divided into multiple path planes and the path plane model is established by using the job scene model and the position and pose space model of truck crane. Finally, the path information model based on genetic algorithm is used to determine the crane hoisting path. By adding bounding box attributes (i.e. boundary object attributes) to the scene model, the algorithm improves the search accuracy and improves the computing rate and convergence speed by using memory operators. Finally, on the platform of virtual hoisting software, VRML97 programming language is used to complete the simulation test of virtual hoisting.
【學(xué)位授予單位】：北方民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH21;TP391.9

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2262591