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双履带起重机协调吊装在超大型重物吊装及化工厂反应罐安装吊装中越来越重要。协调吊装是一个复杂的过程,需要两台起重机之间的精密协调。目前双履带起重机协调吊装通过对讲系统外部指挥实现。在吊装过程中非常容易由载荷波动引起起重机倾翻,而且吊装安全性完全靠指挥人员凭“感觉”判断,缺乏科学性。本文提出的双履带协调吊装自动控制系统仅需要两名驾驶员即可完成整个作业。主要工作有: (l)分析了履带起重机的运动机构,归纳了起重机的基本动作模式,通过机器人运动学建立了起重机的位形与吊物位姿的数学关系。并建立了不同基本动作模式下的数学模型。 (2)结合实际情况,在不考虑避障的前提下,将重点集中在吊装路径最短,并考虑路径关键点个数的影响以及吊绳倾角的影响,使用遗传算法和混合算法进行双机吊装路径优化。通过比较,选择一种更适合本系统的方法。本文中针对不同的动作模式选用不同的约束,提高了算法的效率。 (3)设计了基于ARM为核心的控制与显示模块和基于倾角传感器的吊物姿态采集模块,控制与显示模块用于两台起重机的信息共享,并接收吊物姿态采集模块采集到的吊物倾角变化。 (4)设计了一款人机交互软件。该软件采用QT编写,在LINUX系统下运行。软件支持操作员输入期待的吊物姿态信息,并设置两台起重机参数,系统会自动根据这些信息计算出优化的动作序列显示在LCD屏幕上。 综合来讲,文中定义了双机系统的四种基本的工作模式,针对每种工作模式都建立了空间模型并得到协调方程,可保证完成任务的同时还可使起重机产生额外倾翻力矩最小,进而保证操作的安全性。该系统可以使两台起重机实现吊物位姿、及各自工作参数实时共享,并自动计算出双方各自要进行的动作。该系统已在三一重工得到验证。