[发明专利]一种基于数字孪生的自动化立体仓库构建方法

说明书

一种基于数字孪生的自动化立体仓库构建方法，包括步骤：S1按照设计要求从模型库选取对应设备的单机基础模型；S2对单机基础模型按设计要求进行修改得到单机定制模型；S3对各单机定制模型进行虚拟集成得到自动化立体仓库模型；S4动作编制、绑定功能点位，得到单机定制模型的数字孪生体；S5对数字孪生体进行集成离线模拟运行。本发明自动化立体仓库构建方法利用过往经验构建模型库，实现对现有设计成果的复用，将三维模型与实体设备之间进行映射建立数字孪生体，达到虚实结合的调试，使设计阶段的调试仿真相较于全数字仿真结果更加可信，相较于全物理仿真可以缩短设计调试的周期，加快工程进度，降低仿真实验成本。

技术领域

本发明涉及自动仓储技术领域，更具体地，涉及一种基于数字孪生的自动化立体仓库构建方法。

背景技术

现有自动化立体仓库及周边设备开发模式是从系统调查及需求分析、仓库类型与作业方式的选择、机械设计、电控设计最后到软件验证的串行模式，设计周期长。同时当前一阶段发生变更时，可能导致后续阶段也发生变更，甚至变成无用功，导致变更成本高。同时为了满足企业个性化的需求，所设计出的自动化立体仓库各不相同，且在现有的串行模式下，过去的设计经验对接下来的设计提供的参考有限，无法有效利用过往设计经验。

针对于设计自动化立体仓库这种高投入、高复杂度的系统，为了确保可靠性，通过仿真实验进行调试是一个不可缺少的环节，并贯穿于项目过程的始终。目前该行业常见的仿真形式为全数字仿真及全物理仿真，其中，全数字仿真所采用的模型很难精确地概括真实器部件的所有特性，是一种简化版的描述，这使得全数字的仿真结果与真实情况始终存在一定偏差。与之相对，全物理仿真能最大程度地复现待测设备的真实工况环境。然而，这种实验方式的硬件门槛较高、资源投入以及作业难度大，中小企业难以实现。

公开号为CN112163651A公开日2021-01-01：提出的基于RFID的智能仓库设计方法，采用了系统工程分析法和0-1规划建模的技术手段，解决了非标尺寸产品的库位管理、一定定位精度要求下RFID卡的布置优化和进出库混合作业优化的技术问题，但无法有效利用过往设计经验，且不能进行有效的调试仿真。

发明内容

本发明为克服上述现有技术无法复用过往设计成果、不能进行有效的仿真调试的缺陷，提供一种基于数字孪生的自动化立体仓库构建方法。技术方案如下：

一种基于数字孪生的自动化立体仓库构建方法，包括步骤：

S1、根据仓库设计要求查询需求配置对照表，从模型库中调取仓库设计要求对应的各个仓库内部设备的单机基础模型；

S2、根据仓库设计要求通过数字孪生设计调试平台对各个所述单机基础模型进行调整，得到单机定制模型；

S3、根据仓库设计要求通过数字孪生设计调试平台对所有所述单机定制模型进行虚拟集成得到自动化立体仓库模型；

S4、通过数字孪生技术，将自动化立体仓库模型中的单机定制模型转变为单机数字孪生体，所述转变的过程包括：

在数字孪生设计调试平台上，通过编辑脚本语言，为静态的单机定制模型封装功能函数、特征参数，完成对单机定制模型的泛化封装，使设备的单机定制模型具备物理实体设备的基本功能和特征；

为单机定制模型添加输入模块和输出模块得到单机数字孪生体，所述输入模块用于识别设置在物理实体设备的PLC控制系统传来的指令，根据所述指令利用已封装的功能函数和特征参数使单机定制模型做出与物理实体设备相同的功能或运动，输出模块用于将单机定制模型目前的控制动作识别处理后传达给PLC控制系统，从而使PLC控制物理实体设备做出与单机定制模型相同的功能或运动；

所述单机数字孪生体是指能够同步执行对应物理实体设备的动作和功能的单机定制模型，并且对所述单机数字孪生体的控制动作可以同步到相应的物理实体设备上；