雙履帶起重機協(xié)調(diào)吊裝系統(tǒng)設計.pdf

1、雙履帶起重機協(xié)調(diào)吊裝在超大型重物吊裝及化工廠反應罐安裝吊裝中越來越重要。協(xié)調(diào)吊裝是一個復雜的過程，需要兩臺起重機之間的精密協(xié)調(diào)。目前雙履帶起重機協(xié)調(diào)吊裝通過對講系統(tǒng)外部指揮實現(xiàn)。在吊裝過程中非常容易由載荷波動引起起重機傾翻，而且吊裝安全性完全靠指揮人員憑“感覺”判斷，缺乏科學性。本文提出的雙履帶協(xié)調(diào)吊裝自動控制系統(tǒng)僅需要兩名駕駛員即可完成整個作業(yè)。主要工作有：
　　(l)分析了履帶起重機的運動機構，歸納了起重機的基本動作模式，通過

2、機器人運動學建立了起重機的位形與吊物位姿的數(shù)學關系。并建立了不同基本動作模式下的數(shù)學模型。
　　(2)結合實際情況，在不考慮避障的前提下，將重點集中在吊裝路徑最短，并考慮路徑關鍵點個數(shù)的影響以及吊繩傾角的影響，使用遺傳算法和混合算法進行雙機吊裝路徑優(yōu)化。通過比較，選擇一種更適合本系統(tǒng)的方法。本文中針對不同的動作模式選用不同的約束，提高了算法的效率。
　　(3)設計了基于ARM為核心的控制與顯示模塊和基于傾角傳感器的吊物姿態(tài)采

3、集模塊，控制與顯示模塊用于兩臺起重機的信息共享，并接收吊物姿態(tài)采集模塊采集到的吊物傾角變化。
　　(4)設計了一款人機交互軟件。該軟件采用QT編寫，在LINUX系統(tǒng)下運行。軟件支持操作員輸入期待的吊物姿態(tài)信息，并設置兩臺起重機參數(shù)，系統(tǒng)會自動根據(jù)這些信息計算出優(yōu)化的動作序列顯示在LCD屏幕上。
　　綜合來講，文中定義了雙機系統(tǒng)的四種基本的工作模式，針對每種工作模式都建立了空間模型并得到協(xié)調(diào)方程，可保證完成任務的同時還可使起重