基于半實物仿真與數字仿真的盾構機換刀作業建模與仿真分析方法

作者：姜興宇,馬明宇,齊鵬,劉偉軍,馬生順,金義淞

摘要：為實現盾構換刀作業過程的工作負荷評估,換刀作業過程的工效學建模與仿真是關鍵。基于此,提出一種基于半實物仿真與數字仿真的盾構機換刀作業建模與仿真方法。以UG與Jack為數字仿真平臺,構建虛擬換刀作業場景;以盾構換刀實驗平臺與FAB動作捕捉系統為半實物仿真實驗平臺,建立盾構換刀實驗平臺與虛擬仿真映射關系,應用FAB動作捕捉系統采集半實物仿真實驗數據,并以關鍵幀技術實現數字仿真環境下的虛擬人驅動。以盾構換刀試驗為例,進行了盾構換刀作業工效學仿真實驗,仿真結果表明:仿真的場景與真實換刀情況完全吻合。驗證了該方法可以實現真實工況下換刀作業的工效學仿真,為后續的盾構換刀作業工作負荷評估提供了有力的支持。

發文機構：沈陽工業大學機械工程學院 沈陽盾構設備工程有限公司

關鍵詞：換刀作業工效學仿真半實物仿真虛擬人驅動cutter change operationergonomic simulationsemi-physical simulationvirtual human drive

分類號： TP391.9[自動化與計算機技術—計算機應用技術]