[发明专利]基于数字孪生五维模型的软体机器人或驱动器系统及其建模方法

权利要求书

1.基于数字孪生五维模型的软体机器人或驱动器系统，其特征在于：包括物理模型、虚拟模型、孪生数据信息链及服务系统；物理模型、虚拟模型和服务系统两两之间通过孪生数据信息链连接，通过孪生数据信息链传送孪生数据；

所述物理模型包括软体机器人或驱动器本体、传感器和控制系统，传感器安装在软体机器人或驱动器本体上；传感器通过不同的数据接口与控制系统连接；控制系统通过所述孪生数据信息链对相关数据进行采集与信号传输，控制软体机器人或驱动器的运动，发出报警提示信息；

所述虚拟模型包括数字孪生描述模型和数字孪生智能模型，数字孪生描述模型基于虚拟现实及增强现实技术对物理模型的几何、物理、行为要素进行虚拟化的高度真实映射，完成对软体机器人或驱动器工作过程的仿真、优化、评估及实时智能监控与调控；数字孪生智能模型通过对物理模型传感器采集到的实时数据和原有历史数据分析与决策，实现软体机器人或驱动器的工况预测与智能化服务；

所述孪生数据包含软体机器人或驱动器物理实体数据、虚拟模型数据、服务数据及知识数据；

所述孪生数据信息链实现软体机器人或驱动器物理模型、虚拟模型、服务及孪生数据间的实时信息交互；

所述服务系统包括管理性服务子系统和智能性服务子系统，用于完成数据、算法、建模过程、故障管控、寿命预测、界面操作工作。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生五维模型的软体机器人或驱动器系统，其特征在于：在物理模型建模时其对象分为其对象分为控制部分、功能部分及辅助部分；其中，控制部分包括控制器、触摸屏、I/O接口、电磁阀、传感器、数模转换器；功能部分包括软体机器人或驱动器本体、压缩机、储存罐、软管、磁铁、线圈；辅助部分包括过滤器、支撑座。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生五维模型的软体机器人或驱动器系统，其特征在于：所述数字孪生描述模型包括机理描述模型和数据驱动描述模型；

机理描述模型包括电气系统、液压系统、材料系统和机械系统，用于描述软体机器人或驱动器的工作原理；机械系统负责描述物理软体机器人或驱动器的各个机械部件间的关系，液压系统描述软体机器人或驱动器液压系统关系，电气系统描述软体机器人或驱动器电气系统关系，材料系统描述软体机器人或驱动器材料属性；

数据驱动描述模型根据物理模型传感器采集的实时数据和数字孪生智能模型提供的智能数据，运用虚拟现实及增强现实技术驱动三维可视化引擎渲染生成与物理软体机器人或驱动器一致的虚拟软体机器人或驱动器模型，实现物理软体机器人或驱动器与虚拟软体机器人或驱动器的忠实孪生映射和实时交互。

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生五维模型的软体机器人或驱动器系统，其特征在于：所述数字孪生智能模型包括运行状态数据库、知识库和推理机；运行状态数据库实时存储从软体机器人或驱动器采集来的控制器和传感信息；知识库从历史数据中学习得到相应的知识，推理机基于相应的规则和知识进行决策的推理与故障的预测诊断。