塔式起重機操作培訓模擬系統(tǒng)的研究與實現(xiàn).pdf

1、塔式起重機在工程建設中的應用十分廣泛，具有起升高度高、回轉(zhuǎn)半徑大、適用范圍廣、工作效率高等特點，是工程建設設備的主力軍。其屬于涉及生命安全的特種設備，由于人為操作不當造成的事故時有發(fā)生，培訓合格的塔式起重機司機成為預防和減少事故的有效途徑。但是，傳統(tǒng)的培訓和考核存在效率低、成本高、安全性差等問題，研宄并開發(fā)性能卓越、功能完善的操作培訓模擬系統(tǒng)來輔助甚至替代傳統(tǒng)培訓，是解決這一問題的有效方法之一。
　　本文從安全監(jiān)督部門培訓和考核塔

2、式起重機司機的角度出發(fā)，提出了一種基于虛擬現(xiàn)實技術的培訓考核模擬系統(tǒng)。通過在Virtools軟件平臺上構(gòu)建交互式的三維視景仿真模塊，結(jié)合實際司機室座椅和六自由度平臺等設備，模擬司機在真實塔式起重機上進行培訓和考核時的操作以及反應。本文首先根據(jù)實際培訓考核的需要，提出了該系統(tǒng)所需具備的功能，以此為目標完成了系統(tǒng)總體方案的設計。隨后重點研究了起升鋼絲繩的柔性建模方法，結(jié)合Virtools軟件的物理系統(tǒng)和Curve曲線，實現(xiàn)了鋼絲繩的柔性仿真

3、，包括鋼絲繩的懸鏈線表達和擺動仿真;依據(jù)單位力法方程，求解雙吊點水平臂架的撓曲線方程，對臂架變形進行了分析研究;運用虛擬樣機技術，求解司機室的位姿參數(shù)，得到與六自由度平臺的接口參數(shù);依據(jù)考核標準，建立考核評價體系，加入碰撞檢測功能，實現(xiàn)自動評分機制。最后，研究了系統(tǒng)關鍵功能的實現(xiàn)，并通過算例驗證了系統(tǒng)操作的可行性。
　　本文研究開發(fā)的塔式起重機操作培訓模擬系統(tǒng)，除具有用真實塔式起重機進行培訓考核操作所需的功能之外，還具備了傳統(tǒng)考核