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龍圖騰網(wǎng)獲悉昆明理工大學(xué)申請的專利一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)械臂構(gòu)建方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119407783B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-23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?zhí)?專利號為：202411729162.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：B25J9/16；該發(fā)明授權(quán)一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)械臂構(gòu)建方法是由吳海波;楊夢琦設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-11-28向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)械臂構(gòu)建方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)械臂構(gòu)建方法，屬于數(shù)字孿生技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過分布式設(shè)計(jì)機(jī)械臂三維模型、機(jī)械臂夾爪三維模型，便于以多種組合方式實(shí)現(xiàn)二次建模，將二次建模后的機(jī)械臂夾爪孿生模型在數(shù)字化工廠仿真軟件中與機(jī)械臂孿生模型進(jìn)行裝配，裝配之后機(jī)械臂夾爪孿生模型將自行與機(jī)械臂孿生模型綁定，以在數(shù)字化工廠仿真軟件中同步運(yùn)行，接著進(jìn)行仿真驗(yàn)證。本發(fā)明通過構(gòu)建高精度的機(jī)械臂機(jī)械臂夾爪孿生模型能夠?qū)崿F(xiàn)孿生機(jī)械臂機(jī)械臂夾爪運(yùn)動狀態(tài)與實(shí)體機(jī)械臂機(jī)械臂夾爪一致，能夠準(zhǔn)確及時的獲取實(shí)體機(jī)械臂機(jī)械臂夾爪所處的位置，并對機(jī)械臂下一步的運(yùn)行進(jìn)行智能化控制。

本發(fā)明授權(quán)一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)械臂構(gòu)建方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于數(shù)字孿生技術(shù)的機(jī)械臂構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下步驟： S1、根據(jù)實(shí)體機(jī)械臂的形狀、尺寸對機(jī)械臂各關(guān)節(jié)及底座以1:1的方式進(jìn)行三維建模；將三維建模后的各關(guān)節(jié)和底座按對應(yīng)層級和裝配關(guān)系進(jìn)行裝配組合，構(gòu)建出機(jī)械臂三維模型； S2、根據(jù)實(shí)體機(jī)械臂夾爪的形狀、尺寸對機(jī)械臂夾爪以1:1的方式進(jìn)行三維建模，構(gòu)建出機(jī)械臂夾爪三維模型； S3、使用D-H法對機(jī)械臂各關(guān)節(jié)建立對應(yīng)的坐標(biāo)系，進(jìn)行運(yùn)動學(xué)分析； S4、將機(jī)械臂三維模型導(dǎo)入數(shù)字化工廠仿真軟件中進(jìn)行二次建模，獲得初始位置與實(shí)體機(jī)械臂的初始位置保持一致的機(jī)械臂孿生模型； S5、機(jī)械臂孿生模型完成后，進(jìn)行仿真驗(yàn)證； S6、將機(jī)械臂夾爪三維模型導(dǎo)入數(shù)字化工廠仿真軟件中進(jìn)行二次建模，獲得機(jī)械臂夾爪孿生模型； S7、將二次建模后的機(jī)械臂夾爪孿生模型在數(shù)字化工廠仿真軟件中與機(jī)械臂孿生模型進(jìn)行裝配，裝配之后機(jī)械臂夾爪孿生模型將自行與機(jī)械臂孿生模型綁定，以在數(shù)字化工廠仿真軟件中同步運(yùn)行，接著進(jìn)行仿真驗(yàn)證； 所述機(jī)械臂三維模型的二次建模包括物理屬性、行為屬性、運(yùn)動邏輯屬性的建模； 所述物理屬性包括虛擬機(jī)械臂的基本物理屬性； 所述機(jī)械臂行為屬性建模包括機(jī)器人控制器、第一連接信號、第一動作腳本三類控制機(jī)械臂行為的設(shè)置； 所述機(jī)器人控制器，用于進(jìn)行虛擬機(jī)械臂末端位置、虛擬機(jī)械臂與虛擬機(jī)械臂夾爪連接位置的設(shè)置； 所述第一連接信號，用于依據(jù)OPCUA通信協(xié)議建立虛擬機(jī)械臂與ROS、實(shí)體機(jī)械臂通信，以實(shí)現(xiàn)將實(shí)體機(jī)械臂的運(yùn)動軌跡傳遞至虛擬機(jī)械臂、實(shí)現(xiàn)通過ROS將虛擬機(jī)械臂末端需要運(yùn)行的坐標(biāo)傳至第一動作腳本、實(shí)現(xiàn)將依據(jù)第一動作腳本獲得的虛擬機(jī)械臂運(yùn)動軌跡傳遞至實(shí)體機(jī)械臂； 所述第一動作腳本，用于控制虛擬機(jī)械臂根據(jù)接收的虛擬機(jī)械臂末端需要運(yùn)行的坐標(biāo)進(jìn)行運(yùn)動以獲得運(yùn)動軌跡；用于將運(yùn)動軌跡通過第一連接信號傳遞給實(shí)體機(jī)械臂，控制實(shí)體機(jī)械臂的運(yùn)動； 所述機(jī)械臂運(yùn)動邏輯屬性包括機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動關(guān)系、機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動坐標(biāo)、機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動速度、機(jī)械臂關(guān)節(jié)運(yùn)動范圍的相關(guān)設(shè)置，將機(jī)械臂運(yùn)動學(xué)分析的結(jié)果寫入機(jī)械臂運(yùn)動邏輯屬性中，建立機(jī)械臂孿生模型的運(yùn)動邏輯，完成機(jī)械臂孿生模型的建立； 所述機(jī)械臂夾爪三維模型的二次建模包括物理屬性、行為屬性、運(yùn)動邏輯屬性的建模； 所述物理屬性包括機(jī)械臂夾爪的基本物理屬性； 所述機(jī)械臂夾爪行為屬性建模包括伺服控制器、第二連接信號、第二動作腳本三類控制機(jī)械臂夾爪行為的設(shè)置； 所述伺服控制器，用于設(shè)置機(jī)械臂夾爪的抓取中心點(diǎn)； 所述第二連接信號，用于接收實(shí)體機(jī)械臂夾爪的抓取動作信號，進(jìn)行實(shí)體機(jī)械臂夾爪與虛擬機(jī)械臂夾爪之間的交互和聯(lián)動； 所述第二動作腳本，用于控制虛擬機(jī)械臂夾爪根據(jù)第二連接信號傳遞過來需要抓取的動作信號進(jìn)行抓取動作，再通過第二連接信號傳遞給實(shí)體機(jī)械臂夾爪，控制實(shí)體機(jī)械臂夾爪的抓取； 所述機(jī)械臂夾爪運(yùn)動邏輯屬性，用于進(jìn)行機(jī)械臂夾爪抓取動作的設(shè)置，以獲得機(jī)械臂夾爪孿生模型；具體包括機(jī)械臂夾爪各個關(guān)節(jié)的運(yùn)動方式、運(yùn)動范圍、運(yùn)動速度的設(shè)置。

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人昆明理工大學(xué)，其通訊地址為：650031 云南省昆明市一二一大街文昌路68號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。