文档介绍：分类号:TP39/
10710-2011124006
硕士学位论文
起重机吊装防碰撞技术的研究
王飞
导师姓名职称任卫军副教授
申请学位级别工学硕士学科专业名称计算机应用技术
论文提交日期 2014 年 5 月 23 日论文答辩日期 2014 年 6 月 7 日
学位授予单位长安大学
万方数据
Research on Crane Hoisting Anti-Collision Technology
A Dissertation Submitted for the Degree of Master
Candidate:Wang Fei
Supervisor:Prof. Ren Weijun
Chang’an University, Xi’an, China
万方数据
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摘要
随着我国城镇化建设和电力、高铁等基础设施的投入,国内起重机市场在很长的
时期内需求将继续增加。起重机已发展成为起重运输行业中安全可靠性要求最高、科技
含量最高及产业规模最大的门类之一,成为工程机械行业中高端产品竞争的焦点,汽车
起重机在智能化、自动化以及安全性方面的竞争日趋明显,如何使起重机运行得更可靠
性、更稳定性,尽可能的减少吊装事故的发生,已成为各生产厂商关注的重点领域。
起重机吊装防碰撞技术的研究是基于虚拟墙技术开发的防碰撞策略,是利用起重机
上安装的传感器对起重机的周围环境进行采集,并根据起重机的性能及起重任务对起重
机的工作空间进行安全规划,利用电液控制系统对起重机潜在的危险进行预防和控制,
以保障起重机的安全运行。
本文主要针对某公司大吨位起重机,开发了一套防碰撞系统,其研究内容包括以下
几个方面:
⑴起重机作业场障碍物的标定:利用吊臂的臂头来靠近障碍物并采集障碍物的位置
与外形信息,建立一个数据表来存储周围环境的数据,并能实时更新和提取数据表中的
内容。
⑵三维环境的显示:利用一个静态的俯视图和一个动态的侧视图来显示起重机的三
维环境,能够让驾驶员更直观的观察起重机目前的工作环境。
⑶吊装方案的生成:结合吊装物体的源位置与目标位置,并预估出吊装物体的重量
与高度,结合起重机吊装性能表,生成一套可行的吊装方案。
⑷吊装轨迹记录及自动吊装:记录下吊装过程中每个位置下的起重机的吊臂的运行
状态即吊装的轨迹,能够在相同的吊装路径下完成起重机的自动吊装。
⑸起重臂临界控制策略:依据吊臂当前运动轨迹以及控制手柄的动作,对下一时刻
吊臂运动趋势和位置做出预测,再根据预测值与虚拟墙之间的距离,将吊臂可活动区域
分为为正常区、减速警告区、微动控制区与禁止区,并执行相对应的控制策略。
关键词:起重机、虚拟墙、吊装、防碰撞
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万方数据
Abstract
As the major equipment of construction machinery, hydraulic cranes were widely used in
mechanized construction process. It plays a very important role in reducing labor intensity,
saving manpower, reducing the con