[发明专利]基于数字孪生的机械臂智能装备控制方法及系统在审
申请号: | 202111161215.8 | 申请日: | 2021-09-30 |
公开(公告)号: | CN113752264A | 公开(公告)日: | 2021-12-07 |
发明(设计)人: | 段建国;龚向荣;张青雷;周莹;刘震 | 申请(专利权)人: | 上海海事大学 |
主分类号: | B25J9/16 | 分类号: | B25J9/16 |
代理公司: | 上海互顺专利代理事务所(普通合伙) 31332 | 代理人: | 成秋丽 |
地址: | 201306 上海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 基于 数字 孪生 机械 智能 装备 控制 方法 系统 | ||
1.一种基于数字孪生的机械臂智能装备控制方法,其特征在于,所述方法包括:
创建孪生空间;
采集机械臂各关节运行位姿数据;
建立数据库,并绘制路径曲线图;
获取机械臂各关节最优运动姿态;
将规划路径经孪生空间模拟运行后反馈给物理空间。
2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的机械臂智能装备控制方法,其特征在于,所述孪生空间与物理空间中的物理实体相对应。
3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的机械臂智能装备控制方法,其特征在于,所述采集机械臂各关节运行位姿数据为在机械臂运动过程中,按时间周期性进行提取数据。
4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的机械臂智能装备控制方法,其特征在于,所述建立数据库,包括:
建立实时数据库和历史数据库;
从历史数据库中获取路径规划算法库。
5.根据权利要求4所述的基于数字孪生的机械臂智能装备控制方法,其特征在于,所述获取机械臂各关节最优运动姿态,包括:
对所述历史数据库的数据进行计算;
将结果进行横向比较,选取较优算法结果。
6.一种基于数字孪生的机械臂智能装备控制系统,其特征在于,所述系统包括物理层、虚拟层和数据层;
所述物理层采集机械臂关节位姿数据;
所述虚拟层实时映射物理层的真实工作过程;
所述数据层处理虚拟层的信息反馈,并控制机械臂的运行。
7.根据权利要求6所述的基于数字孪生的机械臂智能装备控制系统,其特征在于,所述物理层包括夹取区域、配送区域和装配区域;
所述夹取区域为机械臂夹取零部件放置处的区域;
所述配送区域为夹取零件的运动区域;
所述装配区域为零部件送达后进行最后装配操作的区域。
8.根据权利要求6所述的基于数字孪生的机械臂智能装备控制系统,其特征在于,所述虚拟层包括虚拟场景、三维模型和逻辑模型;
所述虚拟场景由真实工作环境搭建而成;
所述三维模型为实体设备物理特征的真实写照;
所述逻辑模型是对设备之间运行逻辑的认知能力。
9.根据权利要求6所述的基于数字孪生的机械臂智能装备控制系统,其特征在于,还包括应用层,所述应用层包括功能性应用和服务性应用;
所述功能性应用建立在虚拟层的基础上,是对物理空间的真实映射;
所述服务性应用用于为用户提供服务。
10.根据权利要求6-9任一所述的基于数字孪生的机械臂智能装备控制系统,其特征在于,所述数据层获取所述物理层空间数据、虚拟层空间数据和应用层层面数据。
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