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《上海海运学院》 2003年
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集装箱起重机仿真训练器的研制开发

李剑  
【摘要】: 集装箱起重机仿真训练器是集虚拟现实技术、计算机仿真技术、机械设计技术于一体的高科技产品。在国内尚无任何成功经验借鉴的情况下,上海海运学院课题组在分析了国外同行在该领域的研究及应用情况的基础上,通过独自摸索、实践创新,开发出了适合自身教学需要的两套集装箱起重机仿真训练器:半实物集装箱起重机仿真训练器和全数字集装箱起重机仿真训练器。它的成功研制开发填补了国内在该领域的空白,顺应了港口教学的需求。 本文主要工作如下: 1.本文将计算机仿真技术、机械设计技术与起重机仿真训练器的研制结合了起来,在分析一般仿真训练器结构和功能的基础上,介绍了半实物和全数字集装箱起重机仿真训练器的结构与原理。其系统结构和功能不仅适应教学的需求,而且在很多方面都具有自我独创性,为我国起重机仿真训练器的发展开辟了道路。 2.根据三维视景生成原理,在参考上海外高桥现场、对集装箱起重机结构和性能分析的基础上,采用三维视景建模软件Multigen、OpenGVS对码头进行了3D图像建模,包括各种类型的集装箱起重机,集装箱船,相关设备和其他现场物体(如堆场,集装箱,集装箱卡车,房子等)。 3.对集装箱装卸桥运行小车工作过程进行分析,建立了“小车—重物”运动学模型,并在此基础上实现了对其运动的交互控制。 4.碰撞模型是该仿真系统中的一个关键部分。本文通过建立三维坐标系、设置碰撞检测线,很好地解决了吊具运动中的三维碰撞问题,包括碰撞后的吊具运动状态和吊具着箱判断。 5.通讯功能的实现是本文的难点和重点。针对半实物仿真训练器存在PLC的特点,本文采用GE Fanuc开发的基于Microsoft Windows NT和Windows 95的Cimplicity HIM软件来实现PLC与上位机之间的通讯。 卜海海运学院颀卜学位论义 集装箱起重机仿真训练器的研制开发 时于通讯中上位机与上位机之间的通讯,不同应用之间通讯,我们分别 采用 Winsock控件、套接字 (Socket和 DDE动态联接库、共享内存 技术宋实现。
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