实-虚结合的机械臂与数字孪生体协调控制
作者:谢曼; 王龙涛; 陈中尹; 胡绍林
加工时间:2025-01-16
信息来源:兵器装备工程学报
关键词:数字孪生;机械臂;协调控制;3D建模;远程监控;智能制造
摘 要:为提升现有机械臂遥控、遥操作能力,克服操控精度受限等问题,结合数字孪生技术,提出了一种机械臂数字孪生体与机械臂实体之间虚-实协调控制的新方案。该方案以ESP32单片机作为控制核心,结合3D建模和打印技术构建机械臂整体结构,通过控制多个舵机实现其6自由度操作功能;基于Unity平台,开发了机械臂数字孪生体模型及相应的移动应用模块,建立起机械臂与数字孪生体间的信息交互数据链路,实现机械臂远程控制与数字孪生体间同步;通过跨平台三维场景的整合与融合,建立虚-实结合的协调控制模式,实现对机械臂的高效监控与精准控制。经单元测试、压力测试和综合功能测试和实例验证,结果表明,实体机械臂与数字孪生体能够实现有效的协调控制,完成细小物品抓取等基本操作,且跟踪响应曲线基本一致,证实了所建虚-实协调控制方案的有效性。
内 容:原文可通过湖北省科技资源共享服务平台(https://www.hbsts.org.cn/)获取