基于可調(diào)墩的船體分段合攏自動對位技術(shù)研究.pdf

1、船體分段合攏作業(yè)不僅工作量大、協(xié)作困難，而且精度要求高、技術(shù)難度大，是船舶建造過程中非常耗時且重要的一環(huán)。現(xiàn)如今，船體分段合攏主要還是沿用兩種傳統(tǒng)方法:一是吊車司機和裝配工人相互配合吊運、定位安放分段;二是利用船臺小車合攏分段。傳統(tǒng)的合攏方法存在著對位精度差、效率不高、人工操作復(fù)雜、吊車利用率低等問題。隨著船舶行業(yè)的快速發(fā)展，船臺無余量合攏工藝逐漸發(fā)展起來，這很大程度上提高了分段的合攏效率和質(zhì)量，船體分段自動合攏設(shè)備就是為了滿足船臺無余

2、量合攏工藝的需求應(yīng)運而生的。
　　本文研究的船體分段自動合攏設(shè)備是一種船用三維可調(diào)墩，該墩可在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)x，y，z三個方向的平移。由四個三維可調(diào)墩可布置成一個用于支撐船體分段的群墩平臺，通過對四個可調(diào)墩的同步調(diào)整，可快速地實現(xiàn)船體分段自動對位。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)針對大連理工大學開發(fā)的一款三維可調(diào)墩，建立船體分段自動對位調(diào)控系統(tǒng)的運動學模型，提出一種基于時間的船體分段自動合攏對位運動軌跡的優(yōu)化方法，并考慮

3、了對位過程中的運動穩(wěn)定性。
　　(2)建立了各三維可調(diào)墩位置與分段位姿之間的幾何約束方程，通過規(guī)劃分段的運動軌跡求逆解得出各三維可調(diào)墩的運動軌跡;并提出了船舶對位分段的初始位姿和目標位姿的解算方法。
　　(3)運用VB.NET語言開發(fā)了船體分段自動對位數(shù)據(jù)計算程序，程序?qū)崿F(xiàn)了分段位姿解算、分段軌跡規(guī)劃、三維可調(diào)墩運動學求逆解、軌跡曲線輸出和導出數(shù)據(jù)等功能，并在CATIA環(huán)境中模擬了分段對位的運動過程，驗證了分段對位算法和計算