塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)操控仿真研究.pdf

1、隨著找國建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大，塔機(jī)越來越多的應(yīng)用于施工現(xiàn)場(chǎng)。但是受到駕駛員操作水平的限制，塔機(jī)操作安全問題存在很大的安全隱患。傳統(tǒng)的駕駛培訓(xùn)方式成本高、周期長(zhǎng)和存在安全艙患等問題，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的塔機(jī)應(yīng)用需要。塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)是一種既有效，又安全的提高塔機(jī)駕駛員技術(shù)水平的操作平臺(tái)，可以實(shí)時(shí)的模擬各種場(chǎng)景、天氣以及其后的變化，滿足培訓(xùn)學(xué)員適應(yīng)多變環(huán)境的需求。
　　 隨著近年計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、實(shí)時(shí)圖像處理技術(shù)以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)快速

2、發(fā)展，為塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)的開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。本文主要是研究了塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)器系統(tǒng)的外接操縱桿的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用。主要研究了以下四點(diǎn)：
　　 (1)基于Creator建模軟件，研究了虛擬場(chǎng)景建模過程中場(chǎng)景建模，環(huán)境建模，實(shí)物建模的操作，實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)場(chǎng)景的制作；利用紋理的制作及映射技術(shù)，對(duì)場(chǎng)景的各個(gè)模型進(jìn)行美化；使用模型數(shù)據(jù)庫優(yōu)化技術(shù)完成了對(duì)虛擬場(chǎng)景的模型精簡(jiǎn)和改進(jìn)，節(jié)約了內(nèi)存空間和提升了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
　　

3、(2)研究了Vega中各個(gè)模塊的應(yīng)用，成功實(shí)現(xiàn)了塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)仿真。增加了在虛擬場(chǎng)景中的漫游效果，使培訓(xùn)者能夠熟悉虛擬培訓(xùn)場(chǎng)景，增加學(xué)員培訓(xùn)時(shí)的沉浸感；利用“Object”模塊，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)中塔機(jī)模型的加載以及位置的設(shè)置；利用vgChannel類函數(shù)成功實(shí)現(xiàn)了培訓(xùn)者在虛擬場(chǎng)景中視野的變換，增加了培訓(xùn)者與場(chǎng)景的交互感；利用環(huán)境效果的設(shè)置以及聲音的加載技術(shù)，完善了塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)的功能；分兩種情況討論了碰撞檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法，解決

4、了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)貨物穿墻的失真現(xiàn)象，成功的完成了不同體模型之間的碰撞檢測(cè)。
　　 (3)完成了塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)操控仿真的研究。首先分析了塔機(jī)模擬駕駛培訓(xùn)系統(tǒng)的構(gòu)成以及各個(gè)模塊的關(guān)系，設(shè)置了硬件操縱桿以及操縱桿上各檔位；其次，研究了塔機(jī)的變幅、回轉(zhuǎn)以及起升的運(yùn)動(dòng)力學(xué)特性，計(jì)算出了載荷擺動(dòng)時(shí)擺角的大小。通過調(diào)用vgGetwinKey函數(shù)和VgGetpos()函數(shù)，設(shè)置了在不同檔位時(shí)擺角的變化情況，完成了操控系統(tǒng)檔位的設(shè)置。