高拱壩振搗機避碰路徑規(guī)劃及動態(tài)仿真研究.pdf

1、拱壩有著混凝土用量少、利用拱端基巖的反作用力維持穩(wěn)定等獨特優(yōu)勢在高山峽谷地帶逐漸成為主流壩型。拱壩的施工空間狹窄，機械布置緊湊，各項作業(yè)交叉進行，高拱壩施工中機械之間的沖突尤為凸顯，機械空間沖突輕則影響施工效率，重則造成施工事故，進行空間沖突檢測對機械安全運行很有必要。振搗機是混凝土振搗的主要機械，由操作室、振搗臂架、振搗棒等部分組成，振搗機臂架在旋轉和平移過程中，容易與倉面內的實體(平倉機、鋼筋、施工人員等)發(fā)生碰撞，這就需要對振搗運

2、行過程中的碰撞進行沖突檢測并對運行路徑予以調整。
　　本文以振搗機為研究對象，通過建立虛擬場景下振搗機與倉面實體間的時空沖突模型與調整機制，依據(jù)振搗機的運行規(guī)律規(guī)劃其運動路徑，主要研究內容如下：
　　(1)分析振搗機運行環(huán)境中的實體類型及與實體間的沖突類型，建立時空沖突的識別機制，應用空間分析理論劃分振搗機運行安全空間，根據(jù)在同一時間內空間沖突的體積占有比例確定空間沖突類型，定量描述了空間沖突嚴重性衡量指標，從時間調整和空間

3、調整兩方面對振搗機運行空間沖突問題進行調整。
　　(2)分析振搗機的組成、運行機理，改進振搗器生產效率估算公式，以某一以纜機為主要澆筑機械的高拱壩施工為例，優(yōu)化了振搗機數(shù)量和型號的配置。
　　(3)對振搗機臂架進行運動學分析，運用機器人運動學規(guī)劃振搗臂架的姿態(tài)變換，實現(xiàn)了以最少次數(shù)變換動作完成澆筑任務；利用UWB定位技術對振搗機的運行路徑進行實時監(jiān)測，在PC端圖形化顯示振搗質量，實現(xiàn)了對振搗點位置規(guī)劃的實時監(jiān)控；結合混凝土骨