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(特別說明:長沙嘉國教儀所供應(yīng)的教學(xué)實驗設(shè)備均可根據(jù)用戶實際需求進行定制化設(shè)計與生產(chǎn),以下為實驗設(shè)備基礎(chǔ)參數(shù),如需定制請電話聯(lián)系)
一、整體要求:
岸邊起重機仿真操作模擬器的主要功能包括:
1、具有岸邊集裝箱橋式起重機的訓(xùn)練功能,并可再擴展到其他機型的訓(xùn)練功能:
(1)輪胎式集裝箱門式起重機;
(2)斗輪堆取料機;
(3)門座式起重機;
2、座椅、面板開關(guān)、控制器等操作均采用實機部件,駕駛臺布局及仿真場景比例與實機一致;
3、建立六自由度岸橋起重機動態(tài)模擬器,能夠真實再現(xiàn)岸橋起重機操作過程中各部位的動態(tài)響應(yīng),其仿真動態(tài)與模擬對應(yīng)的實際起重機一致;
4、模擬器應(yīng)具備良好的兼容性和可擴充性,為以后增加其他類型起重機的訓(xùn)練軟件,可不需要增加或改變主要的硬件配置;
5、模擬器可進行起重機司機考試,考核程序和內(nèi)容符合國家或行業(yè)標準,并可根據(jù)考核程序的變化而稍做調(diào)整;
6、模擬器針對起重機司機的培訓(xùn)和考核,要求系統(tǒng)硬件組成簡單,便于管理維護,應(yīng)具有較高的可靠性、較好地穩(wěn)定性,使用方便。
二、技術(shù)規(guī)格要求
1、系統(tǒng)硬件技術(shù)參數(shù)
岸邊起重機仿真操作模擬器主要硬件包括:司機操作臺、六自由度運動系統(tǒng)、軟件運行服務(wù)器、顯示系統(tǒng)、教員監(jiān)控臺。
1.1司機操作臺根據(jù)實際市場上主要生產(chǎn)廠家的岸邊起重機駕駛操作臺改造而成,大小尺寸與實際一致,采用實車上的儀表、面板開關(guān)、指示燈及控制器系統(tǒng),布局與實機保持一致。
1.2系統(tǒng)運行服務(wù)器配置:CPUi7,內(nèi)存8G,顯卡4G,硬盤:320G。
1.3顯示系統(tǒng)采用環(huán)繞方式,5臺全高清22寸工業(yè)顯示器,6ms響應(yīng)時間;位于司機操作臺的正前方、左側(cè)和右側(cè),視景效果連續(xù),拼接完整,在操作座椅上觀察與現(xiàn)實中的視覺效果一致。
1.4模擬器組合形式為拆裝式;
1.5模擬器整體布置占地面積為不大于36平方米(含安全間距),動態(tài)最大高度為3.8米。
1.6教員監(jiān)控臺主要用于實時監(jiān)控學(xué)員的學(xué)習狀況、設(shè)定訓(xùn)練參數(shù),包括:訓(xùn)練記錄、設(shè)定訓(xùn)練內(nèi)容及難度等。
1.7六自由度運動平臺,準確模擬起重機運行過程中的實時位姿狀態(tài),具體參數(shù)如下:
1.7.1有效載荷:500kg,總載荷:1200kg(平臺重量);
1.7.2系統(tǒng)響應(yīng)頻率:0.0HZ~20HZ;
行程回差:≤0.2mm;
1.7.3漂移量:平臺系統(tǒng)連續(xù)運行12h以上,任何一個電動缸的位置漂移不超過0.25mm
1.7.4平臺大。4.5m×4.8mm×3.8m;(含橫向?qū)к墸?/span>
1.7.5 平臺具有俯仰(α)、滾轉(zhuǎn)(β)、偏航(γ)、垂直升降(z)、縱向位移(y)、側(cè)向位移(x)等能力,對應(yīng)位移參數(shù)依次為±20°和±150mm;對應(yīng)速度分別為±20°/s、±200mm/s;對應(yīng)角加速度分別為±60°/s、4m/s2;對應(yīng)定位精度分別為0.1°、1.0mm;對應(yīng)重復(fù)定位精度分別為0.05°、0.1mm。
2、系統(tǒng)軟件技術(shù)闡述
系統(tǒng)軟件主要由仿真訓(xùn)練軟件(含整機動力學(xué)模型)、考核軟件、教學(xué)管理軟件、視景仿真顯示軟件、操作臺及其監(jiān)控軟件等部分組成。其中,仿真訓(xùn)練軟件具備3D虛擬現(xiàn)實功能,通過在手機和電腦上操作,能實時模擬顯示港口機械的運動位姿狀態(tài),達到形象的訓(xùn)練效果。
2.1仿真訓(xùn)練軟件具備的技術(shù)性能
2.1.1具備市場上主要生產(chǎn)廠家的岸邊集裝箱橋式起重機各執(zhí)行機構(gòu)的訓(xùn)練功能,整車動力學(xué)模型開發(fā)基于3Dunity語言開發(fā)平臺進行,并能達到實際設(shè)備各機構(gòu)的性能參數(shù)。仿真模型可以實時顯示負載指標、空中吊車的位置,具備管理系統(tǒng)仿真功能。仿真模型可以響應(yīng)各種操作,包括設(shè)備運動、振動、沖擊、加速、緊急停止的位置速度反應(yīng)等?梢阅M各種裝載吊裝對象,包含集裝箱和普通貨物。
2.1.2起重機訓(xùn)練包括多種貨物類型和多種訓(xùn)練,考核科目;
2.1.3訓(xùn)練強度和難度能根據(jù)在規(guī)定的時間內(nèi)要求學(xué)員完成的裝卸貨物量、學(xué)員做關(guān)鍵操作動作時的難易程度等條件進行分級設(shè)定。
2.1.4起重機模擬器吊具的動態(tài)模型是根據(jù)理論和實際現(xiàn)場綜合研究的成果所建立,其動態(tài)特性與實際工況對應(yīng)一致。
2.1.5模擬器前期建模過程中,支持3DMAX類三維模型,支持工程CAD類三維模型,將CAD模型快速應(yīng)用于實時仿真和視景顯示。提供一系列工具以修復(fù)、簡化、轉(zhuǎn)換三維模型。
2.1.6模擬器柔性繩索動力學(xué)建模仿真能力要求:
可以設(shè)置繩索密度、剛度、阻尼等物理參數(shù);
仿真不同繩索關(guān)鍵節(jié)點:卷揚/滑輪/吊環(huán)/附著點等功能;
定義柔性繩索優(yōu)化仿真性能;
仿真繩索具備與外接物體的碰撞檢測以及繩索自身的碰撞檢測;
設(shè)置繩索在拉伸/扭轉(zhuǎn)/彎曲三個方向上的剛度和阻尼;
在特定地點設(shè)置繩索的斷裂;
設(shè)置繩索與特定流體的力學(xué)交互;
有基于繩索動力學(xué)開發(fā)的實際工程仿真項目的經(jīng)驗,內(nèi)含仿真模型和實際數(shù)據(jù)驗證對比部分,提供合同證明文本。
2.1.7模擬器動力學(xué)引擎支持開發(fā)過程中集成標準的Python腳本語言,方便后期針對智能控制做進一步的擴展(或:相當或優(yōu)于此技術(shù)的技術(shù)手段);
2.1.8可以進行自動接觸碰撞檢測,內(nèi)嵌至少20種不同類型的鉸接約束庫;
2.1.9可模擬風載和仿真對象、繩索、吊裝貨物之間的力學(xué)效果,可自由設(shè)置風速大小和方向;
2.1.10可以通過軟件升級快速擴展兼容輪胎式集裝箱門式起重機、斗輪堆取料機、港口門座起重機等四類起重機的訓(xùn)練功能。
2.2考核軟件具備的技術(shù)性能
2.2.1起重機司機的考核程序和內(nèi)容符合國家質(zhì)檢總局頒布的起重機司機考核大綱要求;
2.2.2模擬器能夠自動給學(xué)員判分。
2.3教學(xué)管理軟件具備的技術(shù)性能;
2.3.1學(xué)員可以通過打卡或?qū)W號登錄上機,每位學(xué)生都有單獨的訓(xùn)練記錄條目;
2.3.2能記錄和查詢學(xué)員在訓(xùn)練或考核中的失誤次數(shù)或不規(guī)范操作的次數(shù),包括吊具或貨物碰到其它物體的次數(shù)及強度,碰撞強度等級分為4-5級。
2.3.3能記錄和查詢學(xué)員在訓(xùn)練或考核中的平均作業(yè)效率、總體訓(xùn)練時間和每次上機的課時訓(xùn)練時間、起重機吊具運行軌跡、歷次考核中的分數(shù)、打印學(xué)員的成績報告單、訓(xùn)練條件或參數(shù)的設(shè)定;
2.4操作臺及其監(jiān)控軟件
支持教師完成學(xué)員學(xué)習及考核的全程監(jiān)控,可進行訓(xùn)練或考核內(nèi)容、難度的設(shè)定。
2.5手機客戶端APP軟件
手機客戶端APP程序可與服務(wù)器系統(tǒng)程序通訊,支持學(xué)員的學(xué)習及考核操作。也可供教師進行訓(xùn)練或考核內(nèi)容、難度的設(shè)定。