多起重机协作吊装避障路径规划研究.pdfVIP

机械 设计 与制造 第 J0期 Machinery Design Manufacture 2015年 10月 多起重机协作吊装避障路径规划研究 钱 森 ，訾 斌 1,2 (1．中国矿业大学 机电工程学院，江苏 徐州 221116；2．合肥工业大学 机械与汽车：J：程学院，安徽 合肥 230009) 摘 要：多台起重机协作 吊装作业可以完成单台起重机难以完成的大型起重 吊装任务，构成典型的柔索并联机构 复杂 环境中不可避免的存在各种类型的障碍物，大大降低了多起重机协作吊装的效率，同时增加了协作吊装的危险性，因此 有必要对多起重机协作 吊装进行避障路径规划研究。在多起重机协作 吊装三维模型的基础上，建立装备机构运动学、动 力学模型，并针对复杂环境，采用改进的人工势场法进行了多起重机协作吊装的避障路径规划数值仿真，得到机构运动 和铜丝绳受力规律，为多起重机协作吊装避障路径规划的实际应用提供了理论依据和参考数据，与传统人工势场法规划 的路径对 比表明了改进人工势场法的有效性。 关键词：起重机协作吊装；动力学；避障；路径规划；改进人工势场法 中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2015)10—0260—04 ResearchonObstacleAvoidancePathPlanningforCooperationofMultipleCranes QIANSen，ZIBin’。 (1．SchoolofMechanicalandElectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnoIogy，JiaJIgsuXuzlllII】221116 China；2．SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，AnhuiHefei230009，China) Abstract：Muhiplemobilecranescnahnadlecomplextaskseffectivelywhicharemore(z cultoreveuimpossible ’aingle mobilecrane．Thecooper~ionofmultiplecranescanbe ed椰 atypicalcableparallelmnaipulator．Dne tokindsrJ， inevitbaleobstaclesinthecomplexenvironment，thecooper~ionefficiencyisreducedgreatlyandtherisksduringlhe procedureraeincreased．Thus．itisnecessarytoperformobstacle-avoidancepathplanningforcooperationoj’multiplecranes． Thekinematicsanddynamicsofthemechanismisestablishedbasedonthethreedimensionalmode￡Theimprovedratfiicial potentialfieldmethodispresentednadconductedinthenumericalsimulationoftheobstacle-avoidancepathplanning加r cooperationofmultiplecrnaes．Themovementsandtheforcesonthecbalesoj’thecranesraeobtained，whichprovide theoreticalbasisnadreferencedataforengineeringpractice．Theeffectivenessoftheimprovedartfiicialporentialfieldmethod isv