鋼卷倉(cāng)庫(kù)三維建模及吊裝路徑規(guī)劃.pdf

1、鋼鐵行業(yè)目前正處于轉(zhuǎn)型時(shí)期，如何提升工作效率的問(wèn)題非常重要，而其網(wǎng)絡(luò)化、無(wú)人化的建設(shè)與發(fā)展對(duì)此尤為關(guān)鍵。論文研究基于WebGL的鋼卷倉(cāng)庫(kù)三維可視化建模，并對(duì)鋼卷吊裝路徑規(guī)劃開(kāi)展研究，為鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化與無(wú)人化的鋼卷吊裝任務(wù)以及實(shí)現(xiàn)智能制造的目標(biāo)提供支持，對(duì)促進(jìn)安全生產(chǎn)、降低人工成本等有重要意義。
　　論文使用WebGL技術(shù)開(kāi)展對(duì)鋼卷倉(cāng)庫(kù)的三維可視化仿真建模研究，首先按照WebGL建模的步驟對(duì)鋼卷倉(cāng)庫(kù)中的實(shí)體元素進(jìn)行描述與繪制，然

2、后研究實(shí)現(xiàn)吊裝鋼卷等過(guò)程的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景可視化建模。鋼卷倉(cāng)庫(kù)三維可視化模型系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了3D展示、自主觀測(cè)及速度控制等功能，真實(shí)地再現(xiàn)了吊裝任務(wù)現(xiàn)場(chǎng)，支持了鋼鐵企業(yè)吊裝現(xiàn)場(chǎng)可視化、網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)。
　　論文在分析了二維平面中移動(dòng)機(jī)器人路徑規(guī)劃問(wèn)題等研究成果的基礎(chǔ)上，使用粒子群算法作為基本方法，將其推廣至三維的鋼卷倉(cāng)庫(kù)中吊車(chē)的路徑規(guī)劃，并根據(jù)吊裝任務(wù)空間路徑規(guī)劃的特點(diǎn)，在兩方面對(duì)該方法進(jìn)行了改進(jìn)：
　　第一，設(shè)計(jì)了粒子節(jié)點(diǎn)的編碼方式，固定

3、路徑上節(jié)點(diǎn)的 x軸坐標(biāo)值，由粒子節(jié)點(diǎn)與障礙物的距離決定該節(jié)點(diǎn)的疏密程度，以此來(lái)記錄節(jié)點(diǎn)順序并保證路徑的向前性，同時(shí)有助于迅速尋找出路徑；
　　第二，判斷路徑上的節(jié)點(diǎn)是否在障礙物內(nèi)（障礙物附近節(jié)點(diǎn)設(shè)置較密，避免節(jié)點(diǎn)連線穿越障礙物），為有節(jié)點(diǎn)在障礙物內(nèi)的路徑的適應(yīng)值加一個(gè)很大的常數(shù)，使得該條路徑不會(huì)被選擇為最優(yōu)路徑，由此避免了路徑穿越障礙物，實(shí)現(xiàn)了尋找可以避障的最優(yōu)路徑的目的。
　　為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，將該算法使用Java語(yǔ)言移植