基于Petri网的虚拟拆卸学习系统研究

提出了一种新的拆卸Petri网DPN,通过综合概括机械结构拆卸过程中所涉及到的序列规划、路径规划、拆卸工具、拆卸状态等信息,实现了对拆卸过程进行动态建模分析.为了让用户通过交互设备进行设备拆卸,又提出了一种虚拟拆卸平台的搭建方案,包括对拆卸原理、界面与辅助功能设计等内容.最后运用虚拟现实开发引擎Unity3D,联合所提出的平台搭建方案,开发了一套基于行星齿轮减速器的虚拟拆卸平台,验证了本文所提出的方法的可行性和有效性.

断路器柔性装配数字孪生机器人及其运动控制

针对断路器柔性装配生产线中的柔性装配单元机器人,结合数字孪生技术,提出一种支持机器人运动规划和控制的柔性装配机器人数字孪生框架。面向柔性装配机器人单元,结合实际制造工艺及过程,对物理实体对象进行了数字三维建模,同时建立了相应的柔性机器人动力学运动控制数学模型,将柔性机器人动力学模型应用于数字三维场景,通过数据交互链接物理实体单元与数字孪生单元,对孪生柔性机器人在运动姿态、制造工艺等数据上进行实时更新,从而保证数字孪生体的实时同步与忠实映射。以实例介绍了该数字孪生框架的实现与验证过程。

基于逻辑Petri网模型的断路器数字孪生车间系统

针对断路器批量化制造过程中的生产逻辑关系建模与控制问题,提出一种基于逻辑Petri网的断路器数字孪生车间系统建模与控制方法。基于物理车间的构成信息和断路器批量化制造工艺特点,建立了逻辑约束的递进式Petri网,实现了对物理生产过程的精准建模分析。在此基础上,采用模型结构分析、系统协同优化、物理引擎开发等方法,结合逻辑Petri网构建了忠实映射、精准匹配的断路器数字孪生车间系统,实现了物理车间与数字孪生车间的高度融合和忠实同步。开发了与实际断路器制造车间相融合的数字孪生车间系统,运行结果验证了所提方法的可行性和有效性。

断路器柔性装配车间数字孪生系统设计

为优化断路器装配车间的产线结构和作业方法,结合数字孪生技术,提出一种基于多机器人运动控制的断路器柔性自动化车间装配方案。面向自动化装配单元,结合工业机器人的柔性装配工艺及方法,对实体装配车间进行全物理属性的数字化建模,同时建立多机器人的运动学控制模型,将机器人的三维运动模型应用于虚拟孪生场景。通过数据的交互传递,实现物理单元与虚拟单元的实时链接,将车间机器人的运动轨迹、装配状态、作业运送流程等数据信息进行实时显示,从而实现断路器柔性装配数字孪生系统的搭建与同步映射。实验结果证明,所提方案对实现断路器柔性装配有显著效果。