一种多点支撑的车辆吊装载荷分配方法
【技术领域】
[0001]本发明属于车辆设计技术领域，尤其涉及一种多点支撑的车辆吊装载荷分配方法。
【背景技术】
[0002]带有起重机的运输车辆在设计过程中，一个重要的内容就是设计支撑方案，载荷分配计算是确定支撑方案的基础。
[0003]在多点支撑方案的载荷分配计算过程中，需要考虑轮胎和支腿载荷的合理分配。尤其是在方案设计之初，采用传统的公式计算不仅工作量大，费时费力，而且计算结果不直观，设计人员无法给出一个足够精确的方案。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明实施例期望提供一种多点支撑的车辆吊装载荷分配方法，至少能解决现有技术得到的车辆载荷分配方案精度低等技术问题。
[0005]本发明实施例的技术方案是这样实现的:
[0006]本发明实施例提供了一种多点支撑的车辆吊装载荷分配方法，所述方法包括:
[0007]构建车辆三维模型；
[0008]确定所述三维模型的组件之间的约束条件及运动关系；
[0009]根据吊装载荷的状态信息、所述约束条件和所述运动关系确定所述车辆的空间质心;
[0010]根据所述空间质心确定满足稳定要求的所述组件的参数，使得所述吊装载荷按设定比例分配给所述组件。
[0011]上述方案中，所述约束条件包括:车辆支腿的抬升高度取值范围和伸出长度取值范围、车辆起重机的旋转角度取值范围。
[0012]上述方案中，所述运动关系包括:所述支腿和起重机之间的相对运动速度和相对运动角度。
[0013]上述方案中，所述状态信息包括:吊装载荷的质量、离地高度、运动速度和旋转角度。
[0014]上述方案中，所述稳定要求为:所述空间质心位于所述支腿构成区域的设定范围。
[0015]本发明实施例所提供的多点支撑的车辆吊装载荷分配方法，首先构建车辆的三维模型，然后设定三维模型组件的约束条件和运动关系；结合吊装载荷的状态信息确定车辆的空间质心，并最终确定组件的参数，使得吊装载荷按设定比例分配给组件。
【附图说明】
[0016]图1为实施例1所述的多点支撑的车辆吊装载荷分配方法的流程图；
[0017]图2为实施例2的吊装俯视图；
[0018]图3为实施例2的吊装后视图；
[0019]图4为实施例2的仿真效果图。
[0020]为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的尺寸、结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定尺寸、结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。
【具体实施方式】
[0021]在以下的描述中，将描述本发明的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技术人员而言，可以仅仅利用本发明的一些或者全部结构或者流程来实施本发明。为了解释的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况下也可以实施本发明。在其他情况下，为了不混淆本发明，对于一些众所周知的特征将不再进行详细阐述。
[0022]实施例1
[0023]为了解决现有技术无法得到的车辆载荷分配方案精度低等技术问题，本发明实施例提供了一种多点支撑的车辆吊装载荷分配方法，如图1所示，本实施例所述方法包括以下步骤:
[0024]步骤SlOl:构建车辆三维模型；
[0025]车辆三维模型主要包括车架、车重、轮胎位置、车辆的支腿和起重机等组成部分。
[0026]步骤S102:确定所述三维模型的组件之间的约束条件及运动关系；
[0027]约束条件是指车辆的各个组成部分运动或转动的范围；运动关系是指车辆组件之间相对运动时，需要满足的条件。确定约束条件和运动关系后，就确定了车辆自身的运动状
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[0028]步骤S103:根据吊装载荷的状态信息、所述约束条件和所述运动关系确定所述车辆的空间质心；
[0029]吊装载荷的状态信息是指吊装载荷自身的重量和运动状态，结合约束条件和运动关系，就可确定在吊装载荷的某一状态下车辆的空间质心。
[0030]步骤S104:根据所述空间质心确定满足稳定要求的所述组件的参数，使得所述吊装载荷按设定比例分配给所述组件。
[0031]得到空间质心后，就可以调整逐渐，使得空间质心满足车辆的稳定要求，即使空间质心在一定的范围内；然后再对组件的参数进一步调整，使得将吊装载荷按设定比例分配给组件。
[0032]本实施例方法首先构建车辆的三维模型，然后设定三维模型组件的约束条件和运动关系；结合吊装载荷的状态信息确定车辆的空间质心，并最终确定组件的参数，使得吊装载荷按设定比例分配给组件。
[0033]具体的，所述约束条件包括:车辆支腿的抬升高度取值范围和伸出长度取值范围、车辆起重机的旋转角度取值范围等。还可以包括车辆轮胎的位置和承受的最大重量等信息。
[0034]针对不同的车辆及结构，运动关系会有所不同。本实施例的所述运动关系包括:所述支腿和起重机之间的相对运动速度和相对运动角度。
[0035]吊装载荷需要通过车辆放置在某个位置，其状态信息除了自身的重量和形状等信息外，也和运动状态有关，因此，本实施例的所述状态信息包括:吊装载荷的质量、离地高度、运动速度和旋转角度。这些状态信息一同影响着吊装载荷在车辆上的负荷分配。
[0036]要想进行正常的工作，车辆在搬运吊装载荷时，首先需要考虑车辆的稳定性，如果不能保证稳定性，则很有可能在搬运吊装载荷的过程中出现事故。通常来说，要保证车辆稳定，就要求车辆和吊装载荷作为一个整体的重心位于车辆的支撑范围(由车辆的轮胎和支腿等构成的最大的外围图案)内，因此，本实施例所述的稳定要求为:所述空间质心位于所述支腿构成区域的设定范围。设定范围可以整个支撑范围。实际中，越靠近支撑范围中心的位置越稳定；越靠近支撑范围边界的位置越不稳定。更进一步地，所述设定范围可以是支撑范围的某个特定的范围，该范围可以综合考虑车辆的结构、支腿的承载能力、车辆轮胎的承载能力等因素。
[0037]实施例2
[0038]本实施例通过一个实际的场景对本发明进行详细说明。
[0039]吊装载荷的负荷主要是分配给车辆的轮胎和支腿，本实施例能够对支腿和轮胎共同承载的吊装载荷分配进行快速准确的计算，并对支腿进行调整，使得每个支腿及轮胎能按设定比例分担吊装载荷。
[0040]本实施例包括以下步骤:
[0041]第一、建模过程
[0042](I)三维建模:
[0043]建立整车的三维模型，主要包括底盘、起重机各部分(底座、立柱、吊臂和液压油箱等)、液压支腿、装载货物的平台、设备箱以及吊装负载。上述各部分的外形尺寸应与实物相同，质量和质心应与实际情况保持一致。
[0044](2)规划参数:
[0045]如整车轴距、轮距、支腿横向伸出长度(图2中LI和L2)、起重机吊臂伸出长度(图2中R)及旋转角度、支腿触底后起升高度(图3中H)和起吊货物的重量及质心参数等，将这些尺寸进行参数化。图3中，I代表支腿；2代表轮胎。
[0046]在上述参数中，整车轴距和