泵車臂架防碰撞技術(shù)的研究與應(yīng)用.pdf

1、泵車作為一種混凝土輸送及澆筑的專用車型，其應(yīng)用越來越廣。但是隨著其工作環(huán)境的復(fù)雜惡劣，臂架長度及臂節(jié)個(gè)數(shù)的增多，使得操作員與信號(hào)員之間通過語音等方式傳遞的操作信息存在誤差及延時(shí)，易產(chǎn)生誤操作引發(fā)碰撞事故。根據(jù)大量調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的解決該類問題的碰撞算法都是針對(duì)特定對(duì)象及特定場(chǎng)合設(shè)計(jì)的，沒有一種通用算法可以直接應(yīng)用到本文所研究的泵車臂架上；而現(xiàn)有的傳感器測(cè)距方法因?yàn)楸奂芙Y(jié)構(gòu)復(fù)雜而存在一定的局限。因此，急需研究一種合適有效的防碰撞算法，對(duì)泵車

2、臂架的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，有效的預(yù)防危險(xiǎn)。
　　本文首先建立了泵車臂架防碰撞模型，用以根據(jù)遙控指令中的臂架運(yùn)行參數(shù)及團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的高精度泵車臂架姿態(tài)感知系統(tǒng)測(cè)量的位置坐標(biāo)信息，計(jì)算出臂架各個(gè)臂節(jié)在不同時(shí)刻的預(yù)測(cè)坐標(biāo)。運(yùn)用MATLAB對(duì)模型進(jìn)行仿真計(jì)算，利用仿真所得預(yù)測(cè)坐標(biāo)信息計(jì)算出各個(gè)臂節(jié)的長度，并與實(shí)際長度進(jìn)行比較，結(jié)果表明建立的泵車臂架防碰撞模型是準(zhǔn)確可行的。其次，基于傳統(tǒng)碰撞檢測(cè)思想及包圍盒理論，提出了一種基于層次包圍盒的泵車臂架

3、防碰撞算法，此算法可以簡(jiǎn)化防碰撞計(jì)算流程，加快計(jì)算速度，減少報(bào)警延時(shí)。算法中針對(duì)對(duì)象不同特點(diǎn)，選取和創(chuàng)建了不同對(duì)象的球形包圍盒；設(shè)計(jì)了包圍球間防碰撞算法及底層圖元距離算法，制定了防碰撞策略；并利用MATLAB對(duì)泵車臂架與長方體建筑物間防碰撞算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，能夠得到即將發(fā)生危險(xiǎn)的具體臂節(jié)信息及距離信息，操作員可以根據(jù)該預(yù)測(cè)信息對(duì)臂架具體部位進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控，避免碰撞事故的發(fā)生。最后，以 VC++6.0為平臺(tái)，基于 MFC框架類和 Open