【技术实现步骤摘要】
本申请属于仿真，尤其涉及一种数字孪生模式下的碰撞检测方法及装置。
技术介绍
1、数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新、运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
2、数字孪生系统是通过物理实体的传感器信号实时驱动数字虚体（例如三维模型）的动作，从而使得数字虚体的动作与实体完全一致。在实际的数字孪生系统中，并不是所有物体都能发出或提供信号，比如被加工工件，由于被加工工件并无传感器，因此只能通过产线设备的动作或信号来反向判断其位置与动作。为此，需要通过具备信号发出功能的生产设备位置及动作反向计算不具备信号发出功能的加工工件位置及动作。
3、数字孪生系统的规模一般为产线级或车间级，三维模型整体规模较大，零部件数量平均在数万个以上。传统方法依靠图像处理技术对每个加工工件位置进行计算，该计算方法对电脑性能要求较高，且耗时较长，无法做到毫秒级的计算时间，从而导致系统整体延时率高，进一步导致产线动作出错、顺序错乱等一些列问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本申请实施例提供了一种数字孪生模式下的碰撞检测方法及装置，能够实现产线级或车间级大规模模型碰撞检测的计算时间在40毫秒以下，从而使得碰撞检测的计算时间满足信号采样频率要求，避免由于碰撞检测的计算时间不满足信号采样频率而使得系统整体出现延时导致产线动作出错、顺序错乱等一些列问题；进而保证了数字孪生产线的运行正确性。p>
2、根据本申请实施例第一方面，提供一种数字孪生模式下的碰撞检测方法，所述方法包括：针对数字孪生模式下的任一当前候选碰撞组：基于第一碰撞检测指令的触发，对所述当前候选碰撞组中的第一候选设备组和第一候选工件组执行粗碰撞检测，得到第一检测结果；其中，所述粗碰撞检测用于指示对所述当前候选碰撞组进行长方体碰撞检测；若所述第一检测结果表征粗碰撞已经发生，则确定所述当前候选碰撞组为当前准碰撞组；对所述当前准碰撞组中的第一准设备组和第一准工件组执行精确碰撞检测，得到第二检测结果；其中，所述精确碰撞检测用于指示对所述当前准碰撞组内的三维模型的实际外形进行碰撞检测；若所述第二检测结果表征精确碰撞已经发生，则确定所述当前准碰撞组中的第一准工件组到达第一准设备组的预设位置，且与所述第一准设备组建立动作绑定关系。
3、可选的，所述第一碰撞检测指令通过如下方法获得：所述第一碰撞检测指令通过如下方法获得：还包括：对第一工具组接收到的传感器信号进行检测，得到第三检测结果；若所述第三检测结果表征所述第一工具组所接收到的传感器信号满足第一预设信号，则将第一预选设备组和第一预选工件组所形成的预选碰撞组作为当前候选碰撞组，生成与所述当前候选碰撞组相关的第一碰撞检测指令。
4、可选的，所述方法还包括：将数字孪生模式下所有设备模型和所有工件模型进行分组，得到若干工具组、若干设备组和若干工件组；其中，所述设备组包括至少两个设备模型，所述工件组包括至少两个工件模型，所述工具组包括至少一个工具模型；将所述若干设备组中任一设备组作为预选设备组，并将所述若干工件组中任一工件组作为预选工件组，获得预选碰撞组。
5、可选的，所述确定所述当前准碰撞组中的第一准工件组到达第一准设备组的预设位置，包括：对所述第一准工件组的位置进行扫描，生成位置坐标；若所述位置坐标与预设位置坐标之间的误差小于预设阈值，则确定所述第一准工件组到达所述第一准设备组的预设位置。
6、可选的，所述方法还包括：对所述精确碰撞检测所需的第一检测时间和所述粗碰撞检测所需的第二检测时间进行监控；若监控结果表征所述第一检测时间和所述第二检测时间之间的总和不大于产线信号的采样频率，则确定所述当前准碰撞组的碰撞检测符合数字孪生的更新周期；若监控结果表征所述第一检测时间和所述第二检测时间之间的总和大于产线信号采样频率，则基于预设位置坐标对所述第一准工件组进行归位操作。
7、可选的，所述的方法还包括：在第二工具组或者所述第一工具组接收到的传感器信号满足第二预设信号时，则解除所述第一准设备组和所述第一准工件组之间的动作绑定关系，并建立所述第二工具组或者所述第一工具组与所述第一准工件组之间的动作绑定关系；若所述第二工具组或者所述第一工具组所接收到的传感器信号再次满足第一预设信号时，则将所述第一准工件组作为第二候选工件组，且所述第二候选工件组和第二候选设备组作为下一候选碰撞组，生成与所述下一候选碰撞组相关的第二碰撞检测指令；基于所述第二碰撞检测指令，继续对所述下一候选碰撞组进行碰撞检测；重复上述操作，将加工过程中的第一准工件组不断地作为候选工件组与生产线上的其他候选设备组作为候选碰撞组，进行碰撞检测，直到确定所述第一准工件组被加工结束后才结束碰撞检测。
8、可选的，所述精确碰撞检测和/或所述粗碰撞检测均是通过模型节点包围盒相交的方式和模型节点三角片信息相交的方式相结合对虚拟仿真平台的碰撞组进行碰撞检测。
9、可选的，所述的方法还包括：若所述第一检测结果表征所述粗碰撞未发生，则解除所述第一候选设备组和所述第一候选工件组作为所述当前候选碰撞组的关系，并且所述第一候选设备组和所述第一候选工件组各自保持独立运动；若所述第二检测结果表征所述精确碰撞未发生，则解除所述第一准设备组和所述第一准工件组作为所述当前准碰撞组的关系，并且所述第一准设备组和所述第一准工件组各自保持独立运动；若所述第三检测结果表征所述第一工具组所接收到的传感器信号未满足第一预设信号；则解除所述第一预选设备组和所述第一预选工件组作为预选碰撞组的关系，并且所述第一预选设备组和所述第一预选工件组各自保持独立运动。
10、根据本申请实施例第二方面，还提供一种数字孪生模式下的碰撞检测装置，包括：粗碰撞检测模块，用于针对数字孪生模式下的任一当前候选碰撞组：基于第一碰撞检测指令的触发，对所述当前候选碰撞组中的第一候选设备组和第一候选工件组执行粗碰撞检测，得到第一检测结果；其中，所述粗碰撞检测用于指示对所述当前候选碰撞组进行长方体碰撞检测；第一确定模块，用于若所述第一检测结果表征粗碰撞已经发生，则确定所述当前候选碰撞组为当前准碰撞组；精确碰撞检测模块，用于对所述当前准碰撞组中的第一准设备组和第一准工件组执行精确碰撞检测，得到第二检测结果；其中，所述精确碰撞检测用于指示对所述当前准碰撞组内的三维模型的实际外形进行碰撞检测；第二确定模块，用于若所述第二检测结果表征精确碰撞已经发生，则确定所述当前准碰撞组中的第一准工件组到达第一准设备组的预设位置，且与所述第一准设备组建立动作绑定关系。
11、根据本申请实施例第三方面，还提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。
12、本申请实施例提供一种数字孪生模式下的碰撞检测方法及装置，所述方法包括：首先，针对数字孪生模式下的任一当前候选碰撞组：基于第一碰撞检测指令的触发，对所述当前候选碰撞本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种数字孪生模式下的碰撞检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一碰撞检测指令通过如下方法获得：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述当前准碰撞组中的第一准工件组到达第一准设备组的预设位置，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述精确碰撞检测和/或所述粗碰撞检测均是通过模型节点包围盒相交的方式和模型节点三角片信息相交的方式相结合对虚拟仿真平台的碰撞组进行碰撞检测。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
9.一种数字孪生模式下的碰撞检测装置，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一所述的方法。
【技术特征摘要】
1.一种数字孪生模式下的碰撞检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一碰撞检测指令通过如下方法获得：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述当前准碰撞组中的第一准工件组到达第一准设备组的预设位置，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：董鲁军，
申请(专利权)人：北京圜晖科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。