基于数字孪生的盾构机换刀机器人监控系统

作     者：殷光淼 朱国力 谢哲 王一新 YIN Guangmiao;ZHU Guoli;XIE Zhe;WANG Yixin

作者机构：华中科技大学机械科学与工程学院湖北武汉430074 中铁工程装备集团有限公司河南郑州450016 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2018YFB1306703) 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2024年第30卷第3期

页      码：811-824页

摘      要：为解决当前盾构换刀机器人缺乏有效监控方式的问题,设计了基于数字孪生的盾构机换刀机器人监控系统。系统通过Unity3D仿真平台构建孪生模型,利用机器人运动学模型在实时数据驱动下映射物理实体的运动状态,实现换刀机器人可视化监控,并利用虚拟现实技术提高系统沉浸性和可交互性。同时,针对有限元仿真软件获取力学数据的方式耗时较长、难以满足监控系统实时性要求的问题,构建了基于BP神经网络的换刀机器人力学数据监测模型,可快速获取末端执行器的应力和形变数据以保证系统安全性。最后,开发了盾构机换刀机器人数字孪生监控系统原型样机,验证了所提监控系统的有效性和可行性。

主 题 词：数字孪生 盾构换刀机器人 BP神经网络 机器人监控系统 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.13196/j.cims.2023.0240

馆 藏 号：203127137...