一种绍数字孪生实训方法技术

一种绍数字孪生的虚拟实训方法，包括如下步骤：步骤

【技术实现步骤摘要】
一种绍数字孪生实训方法


[0001]本专利技术涉及虚拟实训
，特别是一种绍数字孪生实训方法
。

技术介绍

[0002]随着科技与经济的高速发展，工业发展日趋蓬勃，各国政府现已纷纷进行新一轮的工业改革，以适应全球新的科技经济环境
。
科技经济的发展离不开人才，而我国目前迫切需要培养一大批能够适应和支撑智能制造的工程人才，必须把人才培养摆在更加突出的战略位置
。
因此，在对人才培养
、
教育理念更新
、
教学设备投入等方面对教育教学单位提出了更高
、
更新的目标和要求
。
建设与工业现实吻合
、
具备一定技术引领作用，同时满足科研
、
展示
、
教学
、
实训功能需求的智能制造自动化教学系统已成当务之急，然而目前市场上并没有发现相应的成熟技术
。
[0003]而目前所使用的智能制造教学实训系统的教学设备数量不足，只能限于示范教学，学生没有动手实践的机会，教学效果不佳，同时现有智能制造教学实训系统的基本架构为单条自动化示范产线，产线中虽然包含若干工站，但各个工站的结构
、
设备和功能不尽相同，这样就不利于单位班级的学生集中授课实训，无法保证教学效果，而增加多条重复产线以满足实训要求，将大大提高教学资金投入成本，占地面积过大，浪费资源，且产线与产线间的没有功能或逻辑关联性，仅仅是数量的重复，无法有效的平衡实训成本以及实训成果
。

技术实现思路

[0004]针对上述缺陷，本专利技术的目的在于提出一种绍数字孪生实训方法
。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种绍数字孪生的虚拟实训方法，包括如下步骤：
[0006]步骤
S1
：创建虚拟模型，所述虚拟模型用于以实训设备的关键核心构建出物理系统的虚拟镜像；
[0007]步骤
S2
：构建虚拟模型模型的孪生感知，通过孪生感知用将实训设备的数据传输至虚拟模型中，实现虚拟模型的孪生级的仿真与监控；
[0008]步骤
S3
：通过交互设备向虚拟模型传递交互信息，根据孪生感知以及交互信息对虚拟模型进行实时变化，实现虚拟实训
。
[0009]优选的，所述步骤
S1
的具体步骤如下：
[0010]获取实训过程中所使用的设备，并对该些设备进行三维建模；
[0011]对每一个三维模型进行特征赋予；
[0012]导入各个三维建模，并根据实训内容进行三维模型的位置排布，得到用于实训的虚拟模型
。
[0013]优选的，孪生感知包括实训设备的位置
、
动作以及生产流程
。
[0014]优选的，通过孪生感知用将实训设备的数据传输至虚拟模型中包括：
[0015]通过实训设备的位置信息对三维模型的位置排布进行调节；
[0016]通过实训设备的动作对三维模型的特征进行调节
。
[0017]优选的，所述步骤
S3
的具体步骤如下：
[0018]步骤
S31
：获取本次虚拟实训的实训数据；
[0019]步骤
S32
：运行仿真实训，并对虚拟模型在线运行的数据进行初始化；
[0020]步骤
S33
：接收使用者的交互信息，从孪生感知读取生产流程中所有可执行事件，并依次执行事件，直至命令结束或者生产任务的生产流程结束
。
[0021]优选的，步骤
S33
还包括以下步骤：
[0022]步骤
S331
：当接收使用者的交互信息后，判断交互信息的种类，若交互信息的种类为非动作指令，则所述抽象模型直接对其进行处理，若交互信息的种类为动作指令，则以信号的方式按既定的逻辑顺序下发给虚拟模型；
[0023]步骤
S332
：虚拟模型接受到交互信息后根据预先编写的生产流程在虚拟三维空间进行运动；
[0024]步骤
S333
：当虚拟模型执行某个完运动后，抽象模型将收到来自虚拟模型的反馈信息并进行判断，其中若反馈信息为是，若表示成功执行，并激活抽象模型的工作生命周期，根据工作生命周期中记录的下一步的内容来修改抽象模型状态；若反馈信息为否，则判断生产流程是否结束，若结束，则输出错误的信号，若未结束，则继续根据所述生产流程执行下一动作
。
[0025]优选的，构建虚拟模型模型的孪生感知包括在各种实训设备加装
PLC
控制设备
、
传感器
、
数据采集或监视设备，通过
SCADA
进行采集实际实训设备的实际生产数据；
[0026]SCADA
通过握手机制把实训设备的实际生产数据传输至虚拟模型
。
[0027]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：本专利技术无需进行真实实训环境的搭建，通过虚拟模型代替实训设备进行实训，而且虚拟模型通过孪生感知进行修改，在确保虚拟模型的变化能够接近真实的反馈的同时大大提高了实训的简便性
。
附图说明
[0028]图1是本专利技术的一个实施例的流程图
。
[0029]图2是本专利技术的一个实施例中虚拟模型处理交互信息的流程图
。
[0030]图3是本专利技术的一个实施例中特征赋予的示意图
。
具体实施方式
[0031]下面详细描述本专利技术的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件
。
下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制
。
[0032]在本专利技术的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征
。
在本专利技术的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定
。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量
。
由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征
。
在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义
。
[0034]如图1～3所示，一种绍数字孪生的虚拟实训方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种绍数字孪生的虚拟实训方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤
S1
：创建虚拟模型，所述虚拟模型用于以实训设备的关键核心构建出物理系统的虚拟镜像；步骤
S2
：构建虚拟模型模型的孪生感知，通过孪生感知用将实训设备的数据传输至虚拟模型中，实现虚拟模型的孪生级的仿真与监控；步骤
S3
：通过交互设备向虚拟模型传递交互信息，根据孪生感知以及交互信息对虚拟模型进行实时变化，实现虚拟实训
。2.
根据权利要求1所述的一种绍数字孪生的虚拟实训方法，其特征在于，所述步骤
S1
的具体步骤如下：获取实训过程中所使用的设备，并对该些设备进行三维建模；对每一个三维模型进行特征赋予；导入各个三维建模，并根据实训内容进行三维模型的位置排布，得到用于实训的虚拟模型
。3.
根据权利要求2所述的一种绍数字孪生的虚拟实训方法，其特征在于，孪生感知包括实训设备的位置
、
动作以及生产流程
。4.
根据权利要求3所述的一种绍数字孪生的虚拟实训方法，其特征在于，通过孪生感知用将实训设备的数据传输至虚拟模型中包括：通过实训设备的位置信息对三维模型的位置排布进行调节；通过实训设备的动作对三维模型的特征进行调节
。5.
根据权利要求3所述的一种绍数字孪生的虚拟实训方法，其特征在于，所述步骤
S3
的具体步骤如下：步骤
S31
：获取本次虚拟实训的实训数据；步骤
S32
：运行仿真实训，并对虚拟模型在线运行的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成伟，朱秀丽，张扬辉，李炳湛，孙稳，雷铭，
申请(专利权)人：广东科学技术职业学院，
类型：发明
国别省市：