[發明專利]基于數字孿生的機械臂智能裝備控制方法及系統

在審

• 申請號: 202111161215.8
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113752264A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 段建國;龔向榮;張青雷;周瑩;劉震
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16
• 代理公司: 上海互順專利代理事務所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

1.一種基于數字孿生的機械臂智能裝備控制方法，其特征在于，所述方法包括：

創建孿生空間；

采集機械臂各關節運行位姿數據；

建立數據庫，并繪制路徑曲線圖；

獲取機械臂各關節最優運動姿態；

將規劃路徑經孿生空間模擬運行后反饋給物理空間。

2.根據權利要求1所述的基于數字孿生的機械臂智能裝備控制方法，其特征在于，所述孿生空間與物理空間中的物理實體相對應。

3.根據權利要求1所述的基于數字孿生的機械臂智能裝備控制方法，其特征在于，所述采集機械臂各關節運行位姿數據為在機械臂運動過程中，按時間周期性進行提取數據。

4.根據權利要求1所述的基于數字孿生的機械臂智能裝備控制方法，其特征在于，所述建立數據庫，包括：

建立實時數據庫和歷史數據庫；

從歷史數據庫中獲取路徑規劃算法庫。

5.根據權利要求4所述的基于數字孿生的機械臂智能裝備控制方法，其特征在于，所述獲取機械臂各關節最優運動姿態，包括：

對所述歷史數據庫的數據進行計算；

將結果進行橫向比較，選取較優算法結果。

6.一種基于數字孿生的機械臂智能裝備控制系統，其特征在于，所述系統包括物理層、虛擬層和數據層；

所述物理層采集機械臂關節位姿數據；

所述虛擬層實時映射物理層的真實工作過程；

所述數據層處理虛擬層的信息反饋，并控制機械臂的運行。

7.根據權利要求6所述的基于數字孿生的機械臂智能裝備控制系統，其特征在于，所述物理層包括夾取區域、配送區域和裝配區域；

所述夾取區域為機械臂夾取零部件放置處的區域；

所述配送區域為夾取零件的運動區域；

所述裝配區域為零部件送達后進行最后裝配操作的區域。

8.根據權利要求6所述的基于數字孿生的機械臂智能裝備控制系統，其特征在于，所述虛擬層包括虛擬場景、三維模型和邏輯模型；

所述虛擬場景由真實工作環境搭建而成；

所述三維模型為實體設備物理特征的真實寫照；

所述邏輯模型是對設備之間運行邏輯的認知能力。

9.根據權利要求6所述的基于數字孿生的機械臂智能裝備控制系統，其特征在于，還包括應用層，所述應用層包括功能性應用和服務性應用；

所述功能性應用建立在虛擬層的基礎上，是對物理空間的真實映射；

所述服務性應用用于為用戶提供服務。

10.根據權利要求6-9任一所述的基于數字孿生的機械臂智能裝備控制系統，其特征在于，所述數據層獲取所述物理層空間數據、虛擬層空間數據和應用層層面數據。