面向概念、技术与应用的数字孪生综述

近年来作为逆向思维的壮举,各领域加快了对数字孪生的概念、定义、架构、关键支撑技术和应用相关研究与讨论。“中国制造2025”战略的提出,为数字孪生带来新的机遇。从数字孪生的概念出发,整合各数据库对数字孪生关键词搜索结果,梳理了各领域对数字孪生的定义与理解。首先,对不同数据库进行搜索,整理了近年来数字孪生论文发表数量,并对其发展趋势进行分析;其次,对搜索数据进行筛选,统计了不同国家、机构在学术期刊发文数量;再次,对数字孪生技术研究排名前10的科研领域和国内外刊物进行了分析和整理;最后,对目前数字孪生技术相关架构、技术体系和标准进行了分析。

基于Unity3D的数控机床数字孪生系统设计与实现

数控机床作为机械制造业中先进加工设备,由于设备复杂造价昂贵,其状态监测尤为重要。本文结合数字孪生技术,以LG Mazak数控机床为研究对象,建立了机床的三维模型,基于Uniyt3D软件构建了数控机床数字孪生系统。首先明确了数字孪生系统的五维架构;其次分析了搭建数字孪生系统的关键技术和功能设定,搭建了包括车间漫游、数据可视化、切削过程仿真、刀具碰撞预警、数据查询系统等功能在内的服务平台;最后完成了系统各功能模块进行集成。本系统为数控机床虚实交互操作和数据可视化提供新思路,同时对数控机床操作培训提供便利。

基于HALCON的四光源光度立体法金属表面缺陷检测方法

为了提高金属表面缺陷的检测效率,提出了一种基于四光源光度立体法的检测方法。先用CCD相机采集4个不同空间角度的打孔金属试样图像。然后,利用HALCON算子,基于四光源的光度立体技术原理计算得到表面梯度图像,再将其转化为平均曲率图像。最后,把图像各点曲率值转化为灰度值,使用全局阈值分割出缺陷区域。结果表明,与经典光度立体法相比,四光源光度立体法能够准确构建图像表面梯度信息,利用图像平均曲率信息可以快速检测出金属表面缺陷。