斗輪堆取料機(jī)數(shù)字樣機(jī)的視景仿真關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、斗輪堆取料機(jī)(以下簡稱斗輪機(jī))是一種廣泛應(yīng)用于專用散料碼頭、鋼鐵企業(yè)、大型電站及礦山散料堆場的散料連續(xù)裝卸設(shè)備.本文利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),研究了斗輪機(jī)數(shù)字樣機(jī)的視景仿真技術(shù),建立斗輪機(jī)實(shí)時(shí)視景仿真系統(tǒng).利用該系統(tǒng),在設(shè)計(jì)階段就可以考查和評估門座架等鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可施工性以及駕駛室的視野范圍的操作干涉性,從而改進(jìn)設(shè)計(jì),縮短設(shè)計(jì)周期.本文研究了大型散貨機(jī)械數(shù)字樣機(jī)的建模和分析的關(guān)鍵技術(shù),完成了斗輪機(jī)數(shù)字樣機(jī)視景仿真系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用研究.首先對

2、斗輪機(jī)的總體參數(shù)分析和設(shè)計(jì)計(jì)算方法進(jìn)行探討,確定了斗輪機(jī)的主要工作參數(shù);利用CATIA系統(tǒng)對斗輪機(jī)進(jìn)行三維建模,建立了斗輪機(jī)的三維數(shù)字化樣機(jī)模型.隨后基于虛擬現(xiàn)實(shí)軟件建立了虛擬的碼頭散料堆場實(shí)景,以實(shí)現(xiàn)斗輪堆取料機(jī)在仿真環(huán)境中的運(yùn)動(dòng).然后研究了三維工程CAD軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)軟件之間的數(shù)據(jù)傳遞和轉(zhuǎn)換技術(shù),得出了符合工程實(shí)際的切實(shí)可行的方法,實(shí)現(xiàn)了在保持模型幾何信息前提下的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和簡化,從而達(dá)到CAD建模與仿真系統(tǒng)的集成.由此也避免了設(shè)計(jì)與

3、仿真相互脫節(jié)、冗長繁重的重復(fù)建模工作.最后利用實(shí)時(shí)仿真開發(fā)平臺實(shí)現(xiàn)場景的描述和模擬、運(yùn)動(dòng)部件的驅(qū)動(dòng),并利用仿真平臺的API在VC++環(huán)境下進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)斗輪機(jī)視景系統(tǒng)的人機(jī)交互.利用所開發(fā)的系統(tǒng)進(jìn)行了斗輪機(jī)視野模擬分析、操作范圍模擬,并實(shí)現(xiàn)了門座架的內(nèi)部結(jié)構(gòu)漫游.此外,本文還探討了利用三維人體模型來進(jìn)行司機(jī)室布置的分析.本課題具有很強(qiáng)的移植性,不僅適用于斗輪堆取料機(jī)駕駛室的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,而且可以移植到對操作視野有嚴(yán)格要求的各種工程機(jī)械產(chǎn)品