CN114663580B 一种工业机器人生产线的虚拟仿真方法 （浙江工业大学）

互中心和存储用户信息与工业设备历史数据的2步骤一，根据实际的工业机器人生产线的相关信息构建步骤二，针对不同工业设备模型的属性和功能，利用U步骤五，使用数据库作为虚实信号的交互中心和存先在SoildWorks软件中对工业设备进行等比例建模，再将建好的模型文件导入3DMax对选用的六轴机器人在SoildWorks软件中进行等比例建模，注意将建好的模型文件导入3DMax软件中进行贴图、渲染的处理，然后将其将FBX文件格式的机器人模型文件导入Unity3D中，按照实际机用来描述末端位置，后三个轴用来描述末端姿态；根据D-H参数表设置关节间的父子级关3因为工具坐标系TCP与机器人最后一个轴相连接，所以六轴机器人的前三个轴和后三机器人末端位姿的过程，且解出解为唯一解；机器人相邻连杆之间的转换关系如式(1)所将上述所求得的六轴机器人各连杆转换矩阵依次相乘，可得到机4仿真系统中的属性面板通过基础元素的相互组合实现，根据设备的种类和模型仓库中的每个模型均配有各自的属性面板，属性面板需根据物理设备的采用JSON文件对仿真环境中模型的数据信息进行存储，具备存档若场景中的模型被删除，JSON文件将对应删除该模型数据信最后，将所有附带属性面板和数据信息的设备模型添加进模采用包围盒法的方式对模型进行碰撞检测的设计；采用Unity引擎提供的球体、立方5采用MySQL数据库作为工厂业务数据存储中心，MySQL数据库表包括仿真系统会实时读取数据库中保存的数据值，通过实际信号值驱动运行状态以key-value形式保存至数据库中；数据采集软件同步从交互中心获取仿真模型设备模型库中的模型可通过鼠标点击、拖拽的方式被快速加载到能快速搭建所需的虚拟生产线，再通过操作模型属性面板来控制和调整虚拟生产线的大6于中国传统制造业来说，实现智能制造的前提条件是要先实现数字-物理双空间的精准信Unity3D引擎开发了模块化生产线故障仿真系统，将现实设备运行情况和计算机仿真技术进行结合，以满足对自动化物流生产线人才快速培养需求(刘峻豪.基于Unity3D的模块化的白车身生产线，缩短了白车身批量生产前的调试周期并减少了虚拟调试技术在白车身生产线中的应用[J].湖北汽车工业学院学报,2019,33(4):38-7[0006]本发明基于Unity3D引擎来创建模型的属性控制面板、设计模型碰撞检测和构建[0010]步骤三，采用JSON文件对仿真环境中设备模型的位置和姿态进行本地持久化存[0015]先在SoildWorks软件中对工业设备进行等比例建模，再将建好的模型文件导入8[0022]采用JSON文件对仿真环境中模型的数据信息进行存储，具备存档和读档的功集软件中的控制设备I/O信号、机器人关节角等数据都会以key-value的形式存储在Redis仿真运行状态以key-value形式保存至数据库中；数据采集软件同步从交互中心获取仿真93DMax软件中进行贴图、渲染的处理，处理完成后将模型转换成FBX文件格式导入Unity3D户交互界面，通过操作模型属性面板能够实现对仿真场景中模型位姿和大小的精确控制；[0035]图1为本发明实施例提供的对工业机器人生产线进行虚拟仿真的方法的结构框[0036]图2a～2c为本发明实施例提供的对工业机器人生产线进行虚拟仿真的方法中的[0037]图3为本发明实施例提供的对工业机器人生产线进行虚拟仿真的方法中的设备模[0038]图4为本发明实施例提供的对工业机器人生产线进行虚拟仿真的方法中的机械臂[0039]图5为本发明实施例提供的对工业机器人生产线进行虚拟仿真的方法中的机械臂[0040]图6为本发明实施例提供的对工业机器人生产线进行虚拟仿真的方法中的数据采[0041]图7为本发明实施例提供的对工业机器人生产线进行虚拟仿真的方法的工业机器[0046]设备模型库是将所有设备模型集成而构建出的一个三维模型仓库，模型的图标、[0047]模型碰撞检测设计主要采用包围盒结合机械臂各轴的工作空间与预警区域的方[0048]数据库信息存储和交互主要是结合使用Redis和MySQL两种数据库对该系统进行实现了虚拟仿真系统与Redis和MySQL数据库间的信息交互，Redis从数据采集软件读取设备的IO信号和关节数据传送给虚拟仿真系统，而系统则将运行的模型的IO信号子返回给[0055]因为工具坐标系TCP与机器人最后一个轴相连接，所以六轴机器人的前三个轴和信号值驱动仿真运行并将仿真运行状态以key-value形式保存至数据库中；数据采集软件