多起重機協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備運動規(guī)劃、有限元分析及液壓系統(tǒng)仿真.pdf

1、本文依托國家自然科學(xué)基金“大型重載起重吊裝空間協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備機構(gòu)的動態(tài)性能分析與協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究（項目編號：51275515）”項目，針對一種多起重機協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備，在運動學(xué)和動力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，進行了吊裝軌跡規(guī)劃和避障路徑規(guī)劃、有限元分析和液壓系統(tǒng)仿真方面的研究，完成的主要工作歸納如下：
　　1.闡述了一種多起重機協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備的基本構(gòu)型和工作原理，利用解析法推導(dǎo)出了裝備運動學(xué)方程；在此基礎(chǔ)上，利用達朗貝爾原理

2、建立了裝備的動力學(xué)模型；探討了裝備定方位工作空間的約束條件和求解方法。通過數(shù)值仿真，驗證了多起重機械協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備運動學(xué)和動力學(xué)模型，并計算出其定方位工作空間。
　　2.分析了多起重機協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備作業(yè)環(huán)境中不存在障礙物的情況下，被吊裝重物做圓周運動和點到點運動的吊裝軌跡規(guī)劃問題。采用高階多項式插值消除了被吊裝重物做點到點運動過程中多起重機協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備變幅機構(gòu)、回轉(zhuǎn)機構(gòu)和卷揚機構(gòu)的加速度突變問題，保證了裝備的安

3、全平穩(wěn)運行。
　　3.探討了多起重機協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備的避障路徑規(guī)劃策略。考慮裝備的原始作業(yè)環(huán)境，基于 MAKLINK法建立了吊裝作業(yè)環(huán)境模型。以此為基礎(chǔ)，采用Dijkstra算法和蟻群算法相結(jié)合的方法篩選出了無碰撞最優(yōu)路徑。數(shù)值仿真表明，該方法具有快速準確的路徑搜索能力，能夠完成多起重機協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備的避障任務(wù)。
　　4.建立了多起重機協(xié)作柔索并聯(lián)構(gòu)型裝備三維模型，并結(jié)合吊裝案例，利用有限元軟件，分析了該裝備關(guān)鍵部