集装箱起重机梯子平台的虚拟设计.pdfVIP

机械设计 JOUl斟ALOFMACHINEDESIGN 255 集装箱起重机梯子平台的虚拟设计 文永蓬，邱惠清，殷古鹏 (同济大学机械工程学院，上海200092) 摘要：本文针对集装箱起重机梯子平台的繁杂化的特点，引入虚拟设计方法，实现了工作场景、仿行走式及内部结 构的虚拟漫游。通过该方法的研究与实践，大大简化了物理样机测试实验的过程，从而缩短了产品的上市周期，提高了 产品的市场竞争力，最终达到增强企业竞争力提高经济效益的目的。 关键词：集装箱起重机；梯子平台；虚拟设计；虚拟漫游 集装箱起重机【l】是当前国际航运中的重要设备，由于世界 2集装箱起重机梯子平台的虚拟漫游 上各大港机的水文、气候、装配要求等的不同，对集装箱起重 机设计要求也完全不同，因而集装箱起重机梯子平台的设计具 2．1工作场景漫游 有产品繁杂化的特点。本文针对其繁杂化的特点引入虚拟设计 由于在实际集装箱起重机作业过程中，有时会出现诸如起 嘲(VirtualDesign)将产品开发过程全部数字化，利用计算 重机作业范围受到限制、现场管理混乱等问题，造成这种问题 机模拟整个产品的开发过程，在计算机中进行虚拟装配、运行， 的主要原因是对集装箱起重机的作业范围及其与工作现场的 并在运行中观察，发现运行干涉等问题。 协调没有进行恰当的规划管理。而工作场景漫游的主要目的就 是用以模拟集装箱起重机的工作现场，这样用户可以模拟场 1 集装箱起重机梯子平台的虚拟仿 景，从而观察到集装箱起重机的作业范围，方便用户对工作现 真设备、构成以及功能 场进行有效的规划管理安排等。 在对工作场景漫游过程中，用户可以根据自己的需要通过 集装箱起重机梯子平台的虚拟仿真采用基于Windows环 鼠标操作选择适当的视角和距离来对其进行观察，如图2所 境下的SGI图形工作站进行模块开发，以鼠标、键盘作为输入 示，(a)为工作场景漫游远景图，(b)为工作场景漫游近景图。 Creator[3]和实时 输出设备，以VC++、仿真建模软件Multigen 动态驱动软件vega【4】作为开发软件。这样充分考虑到在满足实 时性的前提下生成面向仿真的、逼真性好的大面积场景，并利 用实时仿真建模软件交互式、直观的用户界面进行多边形建模 和纹理贴图，能够很快生成一个高度逼真的模型，然后利用 Vega进行实时视觉模拟的定义和场景的描述，可以迅速创建 各种实时交互的三维环境。 集装箱起重机梯子平台的虚拟仿真是梯子平台设计的重 要辅助部分，其结构构成如图l所示。利用梯子平台三维模型、 图2(a)工作场景漫游远景囤 MultigenCreator、VegaLynx生成场景文件，将其载入交互式 控制界面中，同时利用Vega接口使用Vc++在Vega软件中实 现场景视觉模拟，从而清晰的观察到产品在模拟的工作场景中 的安装和工作状态等，实现虚拟漫游【5】，本文涉及的虚拟漫游 包括工作场景漫游、仿行走式漫游及内部结构漫游。 图2(b)工作场景漫游近景豳 2．2仿行走式漫游