多起重機(jī)協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、有限元分析及液壓系統(tǒng)仿真.pdf

1、本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金“大型重載起重吊裝空間協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)性能分析與協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究（項(xiàng)目編號(hào)：51275515）”項(xiàng)目，針對(duì)一種多起重機(jī)協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備，在運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了吊裝軌跡規(guī)劃和避障路徑規(guī)劃、有限元分析和液壓系統(tǒng)仿真方面的研究，完成的主要工作歸納如下：
　　1.闡述了一種多起重機(jī)協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備的基本構(gòu)型和工作原理，利用解析法推導(dǎo)出了裝備運(yùn)動(dòng)學(xué)方程；在此基礎(chǔ)上，利用達(dá)朗貝爾原理

2、建立了裝備的動(dòng)力學(xué)模型；探討了裝備定方位工作空間的約束條件和求解方法。通過數(shù)值仿真，驗(yàn)證了多起重機(jī)械協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型，并計(jì)算出其定方位工作空間。
　　2.分析了多起重機(jī)協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備作業(yè)環(huán)境中不存在障礙物的情況下，被吊裝重物做圓周運(yùn)動(dòng)和點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的吊裝軌跡規(guī)劃問題。采用高階多項(xiàng)式插值消除了被吊裝重物做點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中多起重機(jī)協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備變幅機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)的加速度突變問題，保證了裝備的安

3、全平穩(wěn)運(yùn)行。
　　3.探討了多起重機(jī)協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備的避障路徑規(guī)劃策略?？紤]裝備的原始作業(yè)環(huán)境，基于 MAKLINK法建立了吊裝作業(yè)環(huán)境模型。以此為基礎(chǔ)，采用Dijkstra算法和蟻群算法相結(jié)合的方法篩選出了無碰撞最優(yōu)路徑。數(shù)值仿真表明，該方法具有快速準(zhǔn)確的路徑搜索能力，能夠完成多起重機(jī)協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備的避障任務(wù)。
　　4.建立了多起重機(jī)協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備三維模型，并結(jié)合吊裝案例，利用有限元軟件，分析了該裝備關(guān)鍵部