基于齐次变换的群塔作业防碰撞技术研究.pdfVIP

学兔兔 第7卷第1期 中 国 工 程 机 械 学 报 V0I．7 No．1 2009年3月 CHINESE J()URNAI OF CONSTRUCTION MACHINERY Mar．20o9 基于齐次变换的群塔作业防碰撞技术研究 吕广明，李洪亮 (哈尔滨工业大学机电工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001) 摘要：就建筑建设规模的不断扩大，以群塔安全作业为目的，探讨了群塔作业防碰撞技术的原理及方法，建立塔 机数学模型，通过齐次变换计算塔机问危险距离，实现塔机的危险预警．编写C语言计算程序作为系统核心．以 高位塔机吊钩与低位塔机塔臂防碰撞为实例，列举其安全及危险状况，解释防碰撞原理． 关键词：群塔；防碰撞；齐次变换 中图分类号：TU 714 文献标识码：A 文章编号：1672—5581(2009)01—0114—04 Homogeneous—transformation-base anti-collision technologies for tower cranes LV Guang- rning，LI Hong-liang (School of Mechatronics Engineering，Haerbin Institute of Technology．Haerbin 150001，China) Abstract：With advances of construction scales，the anti—collision principles and methodologies for tower cranes are first investigated for the safety purpose．Afterwards，a mathematical model via homogeneous transformation is established to calculate the dangerous distances amongst tower cranes in terms of pre— cautions．Then，the proposed system is programmed using C language．Finally，an example，together with relevant dangerous conditions，is used to illustrate the ant-collision principle between upper crane hangers and lower crane booms． Key words：tower crane；anti—collision；homogeneous transformation 随着城市基本建设规模的不断加大，大型工程和群体工程越来越多，单台塔机已经不能满足施工中的 垂直和水平运输需要，多台塔机甚至几十台塔机群体作业司空见惯[1]．由于单台塔机作业覆盖面呈扇形， 要保证施工中对作业工程的全部覆盖，必然会出现塔机作业平面相互重叠现象，作业面相互重叠必然会导 致相互中的干扰，运行中就可能存在作业碰撞．因此，保证群塔施工中的相互运行安全，减少安全事故，同 时又尽可能地满足施工需要是群塔施工中需要解决的主要问题L2J． 本研究旨在通过生成塔机及障碍物数学模型及齐次变换来建立群塔的防碰撞系统． 1 群塔齐次变换 欲使塔群之间协调作业关键是要求出塔臂与障碍物、塔臂与吊钩或者吊钩与障碍物之间的距离，