泵车作为一种混凝土输送及浇筑的专用车型,其应用越来越广。但是随着其工作环境的复杂恶劣,臂架长度及臂节个数的增多,使得操作员与信号员之间通过语音等方式传递的操作信息存在误差及延时,易产生误操作引发碰撞事故。根据大量调研发现,现有的解决该类问题的碰撞算法都是针对特定对象及特定场合设计的,没有一种通用算法可以直接应用到本文所研究的泵车臂架上;而现有的传感器测距方法因为臂架结构复杂而存在一定的局限。因此,急需研究一种合适有效的防碰撞算法,对泵车臂架的运动进行预测,有效的预防危险。首先,本文建立了泵车臂架防碰撞模型,用以根据遥控指令中的臂架运行参数及团队自主研发的高精度泵车臂架姿态感知系统测量的位置坐标信息,计算出臂架各个臂节在不同时刻的预测坐标。运用MATLAB对模型进行仿真计算,利用仿真所得预测坐标信息计算出各个臂节的长度,并与实际长度进行比较,结果表明建立的泵车臂架防碰撞模型是准确可行的。其次,基于传统碰撞检测思想及包围盒理论,提出了一种基于层次包围盒的泵车臂架防碰撞算法,此算法可以简化防碰撞计算流程,加快计算速度,减少报警延时。算法中针对对象不同特点,选取和创建了不同对象的球形包围盒;设计了包围球间防碰撞算法及底层图元距离算法,制定了防碰撞策略;并利用MATLAB对泵车臂架与长方体建筑物间防碰撞算法进行了仿真实验,能够得到即将发生危险的具体臂节信息及距离信息,操作员可以根据该预测信息对臂架具体部位进行适当调控,避免碰撞事故的发生。最后,以VC++6.0为平台,基于MFC框架类和OpenGL图形库设计了泵车臂架防碰撞模拟仿真软件。采用MATLAB仿真实验初始值,完成了对臂架的运动控制模拟及防碰撞仿真计算,并能进行相应的动画演示。