港口大型起重機(jī)集成模擬器的開發(fā)與關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和安全生產(chǎn)要求的提高，虛擬現(xiàn)實(shí)逐漸成為特殊行業(yè)培訓(xùn)高素質(zhì)職工的一種重要手段。本文在現(xiàn)代虛擬現(xiàn)實(shí)學(xué)科思想引領(lǐng)下，綜合運(yùn)用多媒體技術(shù)、現(xiàn)代傳感與測(cè)控技術(shù)、起重機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)、現(xiàn)代港口起重機(jī)操作技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)，以應(yīng)用廣泛的港口岸邊集裝箱起重機(jī)、門座起重機(jī)、集裝箱堆場(chǎng)輪胎龍門起重機(jī)、橋式抓斗起重機(jī)、橋門式起重機(jī)等五種大型起重機(jī)為對(duì)象，研究多種起重機(jī)集成模擬器開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。主要研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 (

2、1)研究了在主體硬件基礎(chǔ)上集成五種大型起重機(jī)模擬訓(xùn)練功能的可行性。
　　 通過比較分析五種大型港口起重機(jī)工作機(jī)構(gòu)的功能相似性、司機(jī)室結(jié)構(gòu)與司機(jī)操作裝置的相似性以及司機(jī)視野的相似性，論證了五種機(jī)型的集成可行性，完成了模擬器的集成方案設(shè)計(jì)。
　　 (2)研究構(gòu)建了高逼真的以司機(jī)學(xué)員視野為核心的環(huán)繞包裹式投影系統(tǒng)。
　　 在深入研究起重機(jī)工作過程中司機(jī)視景目標(biāo)動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了以司機(jī)學(xué)員為第一稱的環(huán)繞包裹式折幕投

3、影系統(tǒng)，開發(fā)了司機(jī)操作互動(dòng)與投影屏幕影像變化的聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了模擬器的多屏普通三維和立體顯示，提升了模擬器虛擬環(huán)境的沉浸感。
　　 (3)研究了基于六自由度平臺(tái)實(shí)現(xiàn)起重機(jī)司機(jī)室動(dòng)感模擬的新技術(shù)。
　　 建立了起重機(jī)吊具和司機(jī)室動(dòng)態(tài)特性模型，研究了基于六自由度運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的起重機(jī)司機(jī)室運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)駕駛室在主要工況下的顛簸、傾斜和晃動(dòng)的動(dòng)感模擬，提高了模擬器的沉浸感與交互性，給學(xué)員創(chuàng)造了更真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境。