焊接场景的数字孪生场景的构建和自动生成焊接轨迹方法、装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种焊接场景的数字孪生场景的构建方法，包括：在已构建的图元模型中，选取和当前焊接场景适配的多个指定图元模型；所述图元模型为焊接场景中实体设备的模型；获取所述当前焊接场景中部分或全部实体设备的真实参数；基于所述真实参数，整合所述多个指定图元模型，生成所述当前焊接场景的数字孪生场景。景。景。

【技术实现步骤摘要】
焊接场景的数字孪生场景的构建和自动生成焊接轨迹方法、装置


[0001]本专利技术涉及智能制造技术，尤其涉及一种焊接场景的数字孪生场景的构建和自动生成焊接轨迹方法、装置。

技术介绍

[0002]在焊接自动化场景下，通常需使用基座，机械臂，焊枪，工作台，工件等实现焊接。其中，可以通过对机械臂的运动控制来对工件进行焊接。
[0003]在焊接时，可以通过人工示教的方式指示机械臂焊接时的运动轨迹，该过程中，需人工介入，费时费力，切缺乏通用性，为了解决费时费力，缺乏通用性的问题，可以通过构建数字孪生场景的方式，借助数字孪生场景中的轨迹规划，从而避免人工示教。
[0004]现有技术中，通常是针对不同用户场景，进行私人订制模型，缺乏通用性。另外已经订制好的模型，无法根据用户现场各种实物的微小变化进行微调，进而，所构建的场景和现实差别较大的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种焊接场景的数字孪生场景的构建和自动生成焊接轨迹方法、装置，以解决缺乏通用性、所构建的场景与现实差别较大的问题。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提供了一种焊接场景的数字孪生场景的构建方法，包括：
[0007]在已构建的图元模型中，选取和当前焊接场景适配的多个指定图元模型；所述图元模型为焊接场景中实体设备的模型；
[0008]获取所述当前焊接场景中部分或全部实体设备的真实参数；
[0009]基于所述真实参数，整合所述多个指定图元模型，生成所述当前焊接场景的数字孪生场景。
[0010]可选的，所述图元模型包括多个图元单元，所述图元单元为所述实体设备中实体部件的模型；
[0011]所述真实参数包括：
[0012]设备位置信息，表征了部分指定图元模型所对应的实体设备的位置；
[0013]单元运动限制信息，表征了部分指定图元模型中图元单元所对应的实体部件的运动所受到的限制；
[0014]基于所述真实参数，整合所述多个指定图元模型，生成所述当前焊接场景的数字孪生场景，包括：
[0015]基于所述设备位置信息，以及预设的图元模型之间的装配关系，在虚拟空间中定位并组合所述多个指定图元模型，并基于所述单元运动限制信息，以及预设的运动配置信息，定义所述数字孪生场景中对应图元单元的运动方式及运动范围，以形成所述数字孪生场景；所述运动配置信息表征了图元单元的运动方式。
[0016]可选的，所述真实参数还包括：
[0017]尺寸信息，表征了部分指定图元模型所对应的实体设备和/或其中实体部件的尺寸；
[0018]基于所述真实参数，整合所述多个指定图元模型，生成所述当前焊接场景的数字孪生场景，还包括：
[0019]将对应实体设备的指定图元模型确定为与所述尺寸信息相适配。
[0020]可选的，在已构建的图元模型中，选取和当前焊接场景适配的多个指定图元模型之前，还包括：
[0021]构建多个原始图元模型；
[0022]轻量化所述原始图元模型的数据量，得到所述图元模型，所述轻量化包括删除对应原始图元模型内部的线条和/或面。
[0023]可选的，轻量化所述原始图元模型的数据量，得到所述图元模型之后，还包括：
[0024]将非目标格式的图元模型转换为所述目标格式。
[0025]可选的，所述当前焊接场景中的实体设备包括：焊接基座、焊接机械臂组件、焊接工具以及焊接工作台；
[0026]所述多个指定图元模型包括：所述焊接基座的图元模型，所述焊接机械臂的图元模型，所述焊接工具的图元模型以及所述焊接工作台的图元模型。
[0027]根据本专利技术的第二方面，提供了一种自动生成焊接轨迹方法，包括：
[0028]利用以上所述的焊接场景的数字孪生场景的构建方法构建所述数字孪生场景；
[0029]在所述数字孪生场景中，规划焊接目标工件时的焊接轨迹。
[0030]根据本专利技术的第三方面，提供了一种焊接场景的数字孪生场景的构建装置，包括：
[0031]选取模块，用于在已构建的图元模型中，选取和当前焊接场景适配的多个指定图元模型；所述图元模型为焊接场景中实体设备的模型，所述指定图元模型为所述当前焊接场景中实体设备的模型；
[0032]获取模块，用于获取所述当前焊接场景中部分或全部实体设备的真实参数；
[0033]生成模块，用于基于所述真实参数，整合所述多个指定图元模型，生成所述当前焊接场景的数字孪生场景。
[0034]根据本专利技术的第四方面，提供了一种自动生成焊接轨迹装置，其特征在于，包括：
[0035]场景生成模块，用于利用第一方面及其可选方案涉及的焊接场景的数字孪生场景的构建方法构建所述数字孪生场景；
[0036]轨迹生成模块，用于在所述数字孪生场景中，规划焊接目标工件时的焊接轨迹。
[0037]根据本专利技术的第五方面，提供了一种电子设备，其特征在于，包括存储器与处理器，
[0038]所述存储器，用于存储代码；
[0039]所述处理器，用于执行所述存储器中的代码用以实现以上所述的方法。
[0040]根据本专利技术的第六方面，提供了一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以上所述的方法。
[0041]本专利技术提供的焊接场景的数字孪生场景的构建和自动生成焊接轨迹方法、装置中，使用了预先构建的多种图元模型，进而在数字孪生场景中可从中选择和当前焊接场景
适配的多个指定图元模型，可见，该过程中，所选择的指定图元模型是与真实的当前焊接场景相适配的，有助于保障所构建的数字孪生场景可在一定程度上准确体现真实的当前焊接场景，降低所构建的场景与现实的差别，同时，本专利技术基于对所述多个指定图元模型的选取与整合，可实现自由组合需要的虚拟场景，该构建方法具有较佳的通用性；在此基础上，本专利技术中在构建场景时还可以真实数据为依据，进一步提高了数字孪生场景对真实的当前焊接场景的还原度，进一步降低了所构建的场景与现实的差别。
[0042]此外，利用所述数字孪生场景，可自动生成无碰撞的焊接轨迹，可实现自动生成机械臂运动轨迹，避免了人工示教的费时费力。
附图说明
[0043]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]图1是本专利技术一实施例中焊接场景的数字孪生场景的构建方法流程示意图一；
[0045]图2是本专利技术一实施例中焊接场景的数字孪生场景的构建方法流程示意图二；
[0046]图3是本专利技术一实施例中焊接场景的数字孪生场景的构建方法流程示意图三；
[0047]图4是本专利技术一实施例中自动生成焊接轨迹方法流程示意图一；
[0048]图5是本专利技术一实施例中焊接场景的数字孪生场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焊接场景的数字孪生场景的构建方法，其特征在于，包括：在已构建的图元模型中，选取和当前焊接场景适配的多个指定图元模型；所述图元模型为焊接场景中实体设备的模型；获取所述当前焊接场景中部分或全部实体设备的真实参数；基于所述真实参数，整合所述多个指定图元模型，生成所述当前焊接场景的数字孪生场景。2.根据权利要求1所述的焊接场景的数字孪生场景的构建方法，其特征在于，所述图元模型包括多个图元单元，所述图元单元为所述实体设备中实体部件的模型；所述真实参数包括：设备位置信息，表征了部分指定图元模型所对应的实体设备的位置；单元运动限制信息，表征了部分指定图元模型中图元单元所对应的实体部件的运动所受到的限制；基于所述真实参数，整合所述多个指定图元模型，生成所述当前焊接场景的数字孪生场景，包括：基于所述设备位置信息，以及预设的图元模型之间的装配关系，在虚拟空间中定位并组合所述多个指定图元模型，并基于所述单元运动限制信息，以及预设的运动配置信息，定义所述数字孪生场景中对应图元单元的运动方式及运动范围，以形成所述数字孪生场景；所述运动配置信息表征了图元单元的运动方式。3.根据权利要求2所述的焊接场景的数字孪生场景的构建方法，其特征在于，所述真实参数还包括：尺寸信息，表征了部分指定图元模型所对应的实体设备和/或其中实体部件的尺寸；基于所述真实参数，整合所述多个指定图元模型，生成所述当前焊接场景的数字孪生场景，还包括：将对应实体设备的指定图元模型确定为与所述尺寸信息相适配。4.根据权利要求1所述的焊接场景的数字孪生场景的构建方法，其特征在于，在已构建的图元模型中，选取和当前焊接场景适配的多个指定图元模型之前，还包括：构建多个原始图元模型；轻量化所述原始图元模型的数据量，得到所述图元模型，所述轻量化包括删除对应原始图元模型内部的线条和...

【专利技术属性】
技术研发人员：万章，曹建华，黄承磊，
申请(专利权)人：上海柏楚电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：