[发明专利]一种基于多维信息的塔式起重机建模方法

权利要求书

1.一种基于多维信息的塔式起重机建模方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)采用SolidWorks软件对塔式起重机中的静态零部件和动态零部件进行三维建模；

(2)根据塔式起重机中各个动态零部件的运动信息进行运动范围约束设置，包括：(2.1)针对塔式起重机设备，将其中的起重臂、回转节、平衡臂和起重小车设定为动态零部件；(2.2)根据起重臂、回转节和平衡臂的运动知识信息，将其转动角速度设定为ω，理论上起重臂、回转节和平衡臂具有相同的角速度；设定起重臂的臂长为Lq，平衡臂的臂长为Lp；(2.3)根据起重小车的运动知识信息，将其运动的长度设定为h，并将起重小车的运行速度设定为V_t；

(3)根据塔式起重机中各个动态零部件的空间知识信息进行空间范围约束设置，包括：(3.1)针对塔式起重机周围障碍物信息，获取塔式起重机各个动态零部件的空间知识信息；(3.2)针对起重臂和平衡臂周围的障碍物信息，约束其转动角度；假设起重臂与障碍物的距离为Zq，平衡臂与障碍物的距离为Zp，则起重臂和平衡臂的空间约束条件必须同时满足以下要求：假设起重臂的旋转角速度为ω，转动时间为t，则起重臂和平衡臂的角度空间约束必须要同时满足以下要求：其中，θ_-p和θ_p分别为平衡臂的旋转角度上、下限；θ_-q和θ_q分别为起重臂的旋转角度上、下限；(3.3)针对起重小车及上端起重绳索周围的障碍物信息，约束起重绳索的长度h,则起重小车的空间约束必须满足以下条件：0＜V_t·t＜h；

(4)根据塔中的运载能力信息进行运载重量约束设置；包括：(4.1)获取起重小车的水平移动距离c和起重小车的运载重量m；(4.2)根据该塔式起重机的运载重量信息，计算起重小车的水平移动距离与运载重量的关系：

(5)利用Java 3D技术生成大型塔式起重机的三维场景模型。

2.根据权利要求1所述的基于多维信息的塔式起重机建模方法，其特征在于：所述步骤(1)包括如下子步骤：

(1.1)将塔式起重机的零部件分为动态零部件和静态零部件；其中，动态零部件是在场景中可相对运动的部件，静态零部件是在场景中不发生相对运动的部件；

(1.2)分别采用SolidWorks软件对动态零部件和静态零部件进行外观形状三维建模。

3.根据权利要求2所述的基于多维信息的塔式起重机建模方法，其特征在于：所述步骤(5)包括如下子步骤：

(5.1)将SolidWorks软件中建立的塔式起重机设备的模型文件导出为WRL文件，在Java3D中通过导入接口导入WRL文件；

(5.2)然后通过Transform Group对象和Transform 3D对象相结合来设置塔式起重机三维形态的坐标信息；

(5.3)再加入塔式起重机各动态零部件的运动范围约束、空间范围约束和运载重量约束，最后生成塔式起重机设备的三维场景模型。