鋼卷倉庫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)型時期，如何提升工作效率的問題非常重要，而其網(wǎng)絡(luò)化、無人化的建設(shè)與發(fā)展對此尤為關(guān)鍵。論文研究基于WebGL的鋼卷倉庫三維可視化建模，并對鋼卷吊裝路徑規(guī)劃開展研究，為鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化與無人化的鋼卷吊裝任務(wù)以及實現(xiàn)智能制造的目標(biāo)提供支持，對促進安全生產(chǎn)、降低人工成本等有重要意義。
　　論文使用WebGL技術(shù)開展對鋼卷倉庫的三維可視化仿真建模研究，首先按照WebGL建模的步驟對鋼卷倉庫中的實體元素進行描述與繪制，然

2、后研究實現(xiàn)吊裝鋼卷等過程的動態(tài)場景可視化建模。鋼卷倉庫三維可視化模型系統(tǒng)實現(xiàn)了3D展示、自主觀測及速度控制等功能，真實地再現(xiàn)了吊裝任務(wù)現(xiàn)場，支持了鋼鐵企業(yè)吊裝現(xiàn)場可視化、網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)。
　　論文在分析了二維平面中移動機器人路徑規(guī)劃問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庫中吊車的路徑規(guī)劃，并根據(jù)吊裝任務(wù)空間路徑規(guī)劃的特點，在兩方面對該方法進行了改進：
　　第一，設(shè)計了粒子節(jié)點的編碼方式，固定

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