к.т.н. Шотиков А.В.

Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства им. П. Василенко

Автоматизация ПОСТРОЕНИй КАРТ ОБЗОРНОСТИ с/х тракторов и машин

Одной из задач при создании новых тракторов, комбайнов и другой мобильной техники является оценка обзорности будущей машины с рабочего места водителя [1].

На кафедре начертательной геометрии и черчения ХНТУСХ им. П. Василенко разработаны универсальные модели отображения пространства в стереопанораму на горизонтальную картинную плоскость, что позволяет, используя графоаналитические методы, строить карты обзорности машин с использованием вычислительной техники [2].

Расчет координат опорных точек для построения графическим способом карты обзорности проектируемой машины целесообразно выполнять на ЭВМ по разработанным алгоритмам:

(1)

, (2)

где: x,y,z – прямоугольные пространственные координаты точек объекта;

Н – высота точки обзора над плоскостью стояния машины;

r – радиус окружности центров;

d – величина, равная половине базиса отображения b, т.е. d=0,5b, взятого с учетом масштаба чертежа проектируемой машины;

А и В – коэффициенты смещения точки обзора в горизонтальной плоскости относительно выбранной системы координат;

М – масштаб отображения карты обзорности;

х_{пл ,} у_пл - сокращенная запись стерео-панорамных координат x'_п, x'_л и y'_п, y'_л проекций отображаемых точек на карте обзорности. При этом в выражениях (1), (2) для x'_п и y'_п следует выбирать верхние знаки, а для x'_л и y'_л - нижние.

Современные средства вычислительной техники позволяют автоматизировать графические построения при наличии соответствующих компьютерных программ.

Интерфейс разработанной на кафедре компьютерной программы «модель кабины» представлен на рис. 1.

Рис. 1.

Работа с программой заключается в следующем:

1. Первоначально в память компьютера вводят значения параметров аппарата отображения – М, А, В, Н, d, r, а также величину радиуса круга обзора R в масштабе чертежа конструируемой машины.

2. Затем вводят в память компьютера последовательно координаты х, у, z опорных точек отображаемого контура. После ввода координат второй точки контура на экране монитора отображается бинокулярное изображение отрезка элемента будущей карты обзорности машины.

3. После ввода последовательно всех точек контура на мониторе высвечивается стереопара этого контура. Если какая-нибудь точка контура выбрана неудачно, ее можно удалить, заменить новой, и кроме этого, можно добавить какое угодно количество точек.

4. После получения на экране бицентрального изображения первого контура переходят к построению второго, третьего и т.д. до тех пор, пока все интересующие объекты конструкции кабины будут изображены на карте обзорности. На этом построение одного из вариантов карты обзорности заканчивается и по ее твердой копии производят оценку параметров обзорности проектируемой машины.

Если в процессе изыскания оптимальной конструкции кабины окажется, что надо переместить точку обзора, то для получения новой карты обзорности достаточно в массиве данных аппарата отображения поменять значения величин А, В и Н. После этого компьютер автоматически пересчитает координаты всех точек, имеющихся в памяти машины, а также выдаст на экран и печать новую карту обзорности.

Таким образом, конструктору предоставляется оперативный эффективный способ изыскания оптимального решения конструкции кабины и ее элементов, что позволяет с высокой точностью и большой производительностью решать в интерактивном режиме поставленную задачу.

Литература

1. Кашуба С.А., Шотиков А.В., Михно О.Д., Дорманенко В.Н., Хмелевский Б.Г. Алгоритмы построения панорам и карт обзорности энергонасыщенных тракторов // Сб. науч. Тр. МИИСП. Улучшение эксплуатационных показателей трактора Т-150КМ.-Москва, 1982.-С. 24-27.

2. Шотиков А.В. Геометрический аппарат для оценки обзорности мобильной техники. Матеріали VІІІ міжнародної науково-практичної конференції “Наука і освіта 2005”, том 53 “Сільське господарство” стр.26-28 Дніпропетровськ, 2005.