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龍圖騰網(wǎng)獲悉山東浪潮智能生產(chǎn)技術(shù)有限公司申請(qǐng)的專利一種基于UE4的機(jī)械臂實(shí)時(shí)仿真與可視化方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120245013B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-16發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510741699.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B25J9/16；該發(fā)明授權(quán)一種基于UE4的機(jī)械臂實(shí)時(shí)仿真與可視化方法是由鐘曉葉;秦念彬;薛志清設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-06-05向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于UE4的機(jī)械臂實(shí)時(shí)仿真與可視化方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N基于UE4的機(jī)械臂實(shí)時(shí)仿真與可視化方法，屬于虛擬仿真與機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，包括：基于UE4編輯器建立機(jī)械臂模型，配置參數(shù)以生成轉(zhuǎn)換矩陣和工具坐標(biāo)系矩陣；所述UE4編輯器與機(jī)械臂控制器建立通信，按照預(yù)設(shè)頻率接收所述機(jī)械臂控制器發(fā)送的當(dāng)前機(jī)械臂關(guān)節(jié)角度與輸出數(shù)據(jù)；所述UE4編輯器通過(guò)基于D?H參數(shù)的正運(yùn)動(dòng)學(xué)算法對(duì)所述當(dāng)前機(jī)械臂關(guān)節(jié)角度進(jìn)行解算，得到機(jī)械臂末端執(zhí)行器的位置信息和姿態(tài)信息；基于所述工具坐標(biāo)系矩陣、所述位置信息和所述姿態(tài)信息更新所述轉(zhuǎn)換矩陣以控制所述機(jī)械臂模型的機(jī)械臂關(guān)節(jié)的位置和姿態(tài)，基于所述位置信息生成所述機(jī)械臂末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)軌跡，基于所述輸出數(shù)據(jù)以改變所述運(yùn)動(dòng)軌跡的顏色。

本發(fā)明授權(quán)一種基于UE4的機(jī)械臂實(shí)時(shí)仿真與可視化方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于UE4的機(jī)械臂實(shí)時(shí)仿真與可視化方法，其特征在于，包括: 基于UE4編輯器建立機(jī)械臂模型，配置參數(shù)以生成轉(zhuǎn)換矩陣和工具坐標(biāo)系矩陣，具體為：在UE4藍(lán)圖編輯器中為每個(gè)關(guān)節(jié)配置D-H參數(shù)，所述D-H參數(shù)包括連桿長(zhǎng)度a、偏移量d和扭轉(zhuǎn)角α； 基于輸入的D-H參數(shù)，生成每個(gè)關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換矩陣； 在UE4藍(lán)圖編輯器中配置工具中心點(diǎn)，即末端執(zhí)行器相對(duì)于最后一個(gè)關(guān)節(jié)的位置和姿態(tài)； 根據(jù)工具中心點(diǎn)的配置，生成一個(gè)工具坐標(biāo)系矩陣； 所述UE4編輯器與機(jī)械臂控制器建立通信，按照預(yù)設(shè)頻率接收所述機(jī)械臂控制器發(fā)送的當(dāng)前機(jī)械臂關(guān)節(jié)角度與輸出數(shù)據(jù)； 所述UE4編輯器通過(guò)基于D-H參數(shù)的正運(yùn)動(dòng)學(xué)算法對(duì)所述當(dāng)前機(jī)械臂關(guān)節(jié)角度進(jìn)行解算，得到機(jī)械臂末端執(zhí)行器的位置信息和姿態(tài)信息，具體為：根據(jù)所述D-H參數(shù)，為每個(gè)關(guān)節(jié)構(gòu)建相應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣； 應(yīng)用FK算法，通過(guò)將所有關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換矩陣相乘來(lái)計(jì)算機(jī)械臂末端執(zhí)行器相對(duì)于基座的位置和姿態(tài)； 在計(jì)算出末端執(zhí)行器位置和姿態(tài)的最終轉(zhuǎn)換矩陣后，與工具坐標(biāo)系矩陣相結(jié)合，以得到末端執(zhí)行器的確切位置和姿態(tài)； 基于所述工具坐標(biāo)系矩陣、所述位置信息和所述姿態(tài)信息更新所述轉(zhuǎn)換矩陣以控制所述機(jī)械臂模型的機(jī)械臂關(guān)節(jié)的位置和姿態(tài)，具體為：基于所述機(jī)械臂末端執(zhí)行器的位置信息和姿態(tài)信息，更新每個(gè)機(jī)械臂關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)換矩陣，通過(guò)設(shè)置每個(gè)機(jī)械臂關(guān)節(jié)模型的轉(zhuǎn)換矩陣，更新虛擬環(huán)境中機(jī)械臂的姿態(tài)；根據(jù)當(dāng)前計(jì)算出的工具中心點(diǎn)位置，確定機(jī)械臂末端執(zhí)行器在空間中的具體位置； 基于所述位置信息生成所述機(jī)械臂末端執(zhí)行器的運(yùn)動(dòng)軌跡，基于所述輸出數(shù)據(jù)以改變所述運(yùn)動(dòng)軌跡的顏色，具體為：根據(jù)不同的輸出數(shù)據(jù)，定義一套規(guī)則改變ULineBatchComponent的顏色，所述輸出數(shù)據(jù)包括：傳感器讀數(shù)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)。

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