[發明專利]一種基于WebGL的工業機器人智能生產線仿真系統

在審

• 申請號: 202110506436.8
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113495542A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 禹鑫燚;鄭坤;王犇;趙嘉楠;應皓哲
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵

1.一種基于WebGL的工業機器人智能生產線仿真系統，包括基于多種數據庫的數據存儲模塊；仿真模型庫模塊；生產可視化模塊；基于工藝優化算法的數據分析模塊；系統功能模塊。

所述數據存儲模塊主要接收用戶上傳數據和生產現場設備運行數據。用戶上傳數據主要是一些模型數據，提供給仿真模型庫模塊，做常規檢索與查看；現場設備數據輸出給生產可視化模塊，實現3D仿真生產線的同步運行以及數據監控大屏的數據更新。

所述仿真模型庫模塊接收用戶輸入的工業機器人等3D模型文件和模型相關參數信息，將模型文件本身存入數據存儲模塊中的文件數據中，將模型相關信息存入關系型數據庫中。當用戶需要查找下載及使用相關模型時，從數據存儲模塊中取出模型數據，在前端頁面通過3D引擎進行渲染展示。

所述生產可視化模塊下分兩個部分：數據面板和生產線數字孿生。數據面板部分接收來自數據存儲模塊中的現場生產數據，對數據進行整合處理后，輸出到前端頁面上如Echarts等數據可視化組件。生產線數字孿生部分首先可以獲取仿真模型庫模塊中用戶上傳的3D模型，按照實際需求，自定義編輯仿真生產線場景，編輯完成的場景按照JSON文件格式存入數據庫模塊中，支持重復打開編輯。其次，編輯好的仿真生產線可以接收數據存儲模塊的現場數據，通過高速網絡傳輸到前端模型關節接口，實時更新3D仿真生產線中的模型姿態位置，達到與現場設備同步運行的目的，實現數字孿生。仿真生產線也可以接收編譯后的工業機器人代碼數據，提前預演產線運行狀況，實現產線仿真功能。

所述數據分析模塊調用數據存儲模塊中存儲的設備、原材料及產品數量等生產歷史數據，應用第三方數據處理庫，建立相應的數據分析模型，再應用常見的成熟大數據算法，分析模型得到數據分析結果，以文本形式輸出到前端頁面，展示如生產工藝效率等結果，提供生產優化建議。

所述系統功能模塊主要實現一些系統通用的基礎功能。主要輸入數據為數據存儲模塊中的用戶信息、登錄日志等常規信息，以表格形式展示到前端頁面。同時系統管理院可再前端界面輸入操作指令，進行信息的查看編輯和刪除等，并將修改后的信息數持久化到數據存儲模塊。

所述系統功能模塊主要實現一些系統通用的基礎功能。主要輸入數據為數據存儲模塊中的用戶信息、登錄日志等常規信息，以表格形式展示到前端頁面。同時系統管理院可再前端界面輸入操作指令，進行信息的查看編輯和刪除等，并將修改后的信息數持久化到數據存儲模塊。

2.根據權利要求1所述的基于WebGL的工業機器人智能生產線仿真系統，其特征在于：能夠為一般化的生產線提供生產優化支撐，降低運行風險，提升生產效率。

3.根據權利要求1所述的基于WebGL的工業機器人智能生產線仿真系統，其特征在于：將WebGL技術應用于工業仿真領域，區別與一般的3D展示平臺，本發明設計實現的系統可以自定義編輯仿真生產線的布局方案，接收實際的生產數據進行仿真運行，支持生產線場景持久化保存和重復編輯。

4.根據權利要求1所述的基于WebGL的工業機器人智能生產線仿真系統，其特征在于：應用工業大數據算法，將不同種類的數據分類處理，提供可拓展的模型存儲應用平臺，實現對生產過程的數據化分析和數據價值提取展示。

5.根據權利要求1所述的基于WebGL的工業機器人智能生產線仿真系統，其特征在于：系統采用B/S架構，部署在云端，方便遠程操作。前后端完全分離開發，易于維護和拓展；一個后端服務器可支持不同平臺使用，Web端使用圖形化界面，組件式開發，應用成熟可視化插件，提升交互性。