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面向吊装路径规划的履带起重机运动学建模方法

作者：康玉伟,陈鹏宇,王馨,等日期：2023-04-20/span> 浏览：1572 查看PDF文档

面向吊装路径规划的履带

起重机运动学建模方法*

康玉伟1,陈鹏宇2,王馨3,刘硕4,武立波5,林远山1*

(1.大连海洋大学信息工程学院,辽宁大连 116023;2.辽宁省海洋信息技术重点实验室,

辽宁大连 116023;3.大连海洋大学设施渔业教育部重点实验室,辽宁大连 116023)

摘要:履带起重机建模是履带起重机路径规划的前提和基础,但是有关于履带起重机建模的研究尚不够系统,为此,以利勃海尔LR14002履带起重机为例,提出了一种面向吊装路径规划的履带起重机运动学建模方法,并对履带起重机运动学建模进行了理论推导、仿真分析和试验测试。首先,采用虚拟连杆和被动关节对刚柔混合的起升系统进行了建模,在此基础上确定了履带起重机的位形空间;然后,构建了履带起重机的正向运动学模型和逆向运动学模型,并给出了其相应的求解方法;最后,将构建出来的正向运动学模型和逆向运动学模型应用到履带起重机的吊装路径规划中,通过对3个不同的吊装路径进行规划,以此来验证该履带起重机运动学建模方法的有效性。研究结果表明:该履带起重机的正向运动学模型可准确地确定履带起重机各部件在位形空间上的位姿和姿态,为其碰撞检测提供了保障;该逆向运动学模型可为起重机的起吊位形和就位位形提供一种快速的求解方法。

关键词:履带式起重机;起重机位形空间;碰撞检测;正向/逆向运动学模型;起吊位形;刚柔混合

中图分类号:TH213.7文献标识码:A文章编号:1001-4551(2023)02-0307-10

本文引用格式:

康玉伟,陈鹏宇,王馨,等.面向吊装路径规划的履带起重机运动学建模方法［J］.机电工程,2023,40(2):307-316.

KANG Yu-wei, CHEN Peng-yu, WANG Xin, et al. Kinematic modeling method of crawler crane for hoisting path planning［J］.Journal of Mechanical & Electrical Engineering, 2023,40(2):307-316.