塔式起重機(jī)模擬系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、塔式起重機(jī)(簡(jiǎn)稱塔機(jī))作為主要物料運(yùn)輸機(jī)械在建筑業(yè)得到廣泛應(yīng)用。尤其是近年來隨著高層、超高層建筑的興起，塔機(jī)在現(xiàn)代化建筑施工過程作用越來越大，并且不斷向大型化、智能化方向發(fā)展。與此同時(shí)，目前在建筑施工過程中，由塔機(jī)事故引起的人員傷亡和設(shè)備損毀屢屢發(fā)生，且重大事故發(fā)生率居高不下，嚴(yán)重危害建筑工人生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)。造成這種高事故率的重要的原因是由于塔式起重機(jī)作業(yè)人員專業(yè)知識(shí)不足、操作技能不熟練、安全操作素質(zhì)不高、誤操作等等。因此，改變塔式起重

2、機(jī)作業(yè)人員培訓(xùn)現(xiàn)狀，提高作業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)和操作技能，保證此類設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行是當(dāng)今一項(xiàng)刻不容緩的工作。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和安全生產(chǎn)及管理水平的提高，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)塔式起重機(jī)作業(yè)人員進(jìn)行仿真培訓(xùn)已經(jīng)成為培養(yǎng)高素質(zhì)塔機(jī)人才的迫切需要。
　　 本文將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于塔式起重機(jī)作業(yè)人員仿真培訓(xùn)，從根本上改變塔式起重機(jī)作業(yè)人員的培訓(xùn)現(xiàn)狀，提高作業(yè)人員的操作技能與安全素質(zhì)，完善現(xiàn)有的考核程序，從最大程度上杜絕安全事故發(fā)生的

3、人為因素，為特種設(shè)備作業(yè)人員的科學(xué)化管理提供技術(shù)支持。主要研究?jī)?nèi)容包括：⑴建立了仿真系統(tǒng)總體構(gòu)架，闡述了幾何建模、運(yùn)動(dòng)建模、物理建模等幾種常見的三維建模方法，并利用開源的圖形引擎OSG與其中的LOD技術(shù)實(shí)現(xiàn)塔式起重機(jī)模擬系統(tǒng)中的三維場(chǎng)景的管理和優(yōu)化。⑵為了使物體的運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)特征在虛擬場(chǎng)景中能充分地表現(xiàn)出來，論文對(duì)塔機(jī)的結(jié)構(gòu)、變幅和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力學(xué)展開研究，并據(jù)此得出塔機(jī)運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)模型，并將計(jì)算機(jī)的物理模型特點(diǎn)與塔機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力學(xué)特性