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基于數字孿生的雕刻機人機交互系統設計
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

浙江工業(yè)大學(xué)信息工程學(xué)院 杭州 310023

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TP391.9

基金項目:

國家自然科學(xué)基金(61803334),浙江省自然科學(xué)基金(LZ21F030004)和國家留學(xué)基金(201908330040)資助項目。


Design of Human-Machine Interaction System for Engraving Machine Based on Digital Twin
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    摘要:

    針對雕刻機應用過(guò)程中的實(shí)時(shí)監測困難,數據呈現單一,成本較高等問(wèn)題,設計了一套基于數字孿生的雕刻機人機交互系統。首先使用SolidWorks軟件設計與實(shí)際雕刻機高度匹配的三維孿生模型,隨后根據實(shí)際系統的運動(dòng)學(xué)模型建立Simulink仿真并編寫(xiě)控制算法控制三維孿生模型的運動(dòng),完成虛擬調試功能,最后將三維孿生模型與雕刻機結合,使模型根據實(shí)際雕刻機運行得到的實(shí)時(shí)數據完成設備狀態(tài)監測功能。實(shí)驗結果表明本文所設計的雕刻機人機交互系統具有較高的實(shí)時(shí)性和精確度,能夠保證良好的交互性與虛實(shí)結合性,有效提高監控效率,降低故障發(fā)生率,在工業(yè)現場(chǎng)具有廣泛的應用價(jià)值。

    Abstract:

    A set of engraving machine human-computer interaction system based on digital twin is designed, which aims at solving the problems of real-time monitoring, single data presentation and high cost in the application process of engraving machine. Firstly, the SolidWorks software is used to design the 3D twin model matched with the actual engraving machine highly. Then, Simulink simulation is established according to the kinematics model of the actual system and control algorithm is written to control the movement of the 3D twin model to complete the virtual debugging function. Finally, the 3D twin model is combined with the engraving machine, so that the model can complete the equipment status monitoring function according to the real-time data obtained from the actual engraving machine. The experimental results show that the human-computer interaction system of the engraving machine designed in this paper has high real-time and accuracy, can ensure good interactivity and combination of virtual and real, improve the monitoring efficiency effectively, reduce the incidence of failure, and has a wide range of application value in the industrial field.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

張瀚丹,李康康,楊豫鵬,張鈞涵,朱俊威.基于數字孿生的雕刻機人機交互系統設計計算機測量與控制[J].,2021,29(10):170-175.

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  • 收稿日期:2021-03-04
  • 最后修改日期:2021-03-31
  • 錄用日期:2021-03-31
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2021-11-11
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