微观施工仿真中虚拟吊装机械运动学建模与智能交互

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ＥＯＮＰｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌ６．０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；ＱｕｉｃｋＧｕｅｓｓ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。