数字孪生场景搭建方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及数字孪生仿真技术领域，尤其是一种数字孪生场景搭建方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着技术的发展，在对工业机器人进行控制的过程中，也引入了数字孪生技术，通过对工业机器人的状态进行实时的模拟，便于工作人员远程对工业机器人的运行状态进行监控，及时发现工业机器人的异常状态，从而对工业机器人进行相应的控制。
3.现有技术中，针对工业机器人生产线的数字孪生场景搭建，一般是根据生产线的实际运行情况来配置指令，已实现对运动过程的描述，然而，搭建完成的数字孪生场景是固定的，现场生产线做出调整时需要修改数字孪生场景的程序，搭建和变更的过程均十分复杂和繁琐。


技术实现要素：

4.本技术的目的是提供一种数字孪生场景搭建方法、装置、设备及存储介质，旨在降低数字孪生场景的搭建和变更难度。
5.本技术实施例提供一种数字孪生场景搭建方法，包括：
6.获取生产线的机构信息和机构的运动信息，所述构建信息记录构成生产线所需的全部机构，所述运动信息描述机构在生产线生产时执行生产动作的过程；
7.依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体；
8.基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本，所述驱动脚本由若干个预设的指令组合构成，所述指令组合由若干个链式连接的动作指令构成，所述动作指令描述对应的仿真动作；
9.基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据。
10.进一步，依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体，包括：
11.构建机构仿真模型，基于仿真软件对机构仿真模型的关键特征进行分析，得到分析处理后的机构仿真模型；
12.基于仿真软件构建虚拟控制器；
13.构建机构仿真模型与虚拟控制器的结构连接网络，根据机构仿真模型、虚拟控制器以及结构连接网络生成机构数字孪生体。
14.进一步，所述基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本，包括：
15.识别机构的运动信息所包含动作的动作定义和动作顺序；
16.从预设的动作指令库提取与识别得到的动作定义相对应的动作指令；
17.将提取的动作指令按照识别得到的动作顺序连接为链式的指令组合，基于指令组合创建机构数字孪生体的驱动脚本。
18.进一步，所述指令组合为链式循环结构。
19.进一步，所述指令组合中相邻两动作指令通过next指向连接。
20.进一步，所述基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据，包括：
21.配置机构数字孪生体的驱动脚本至虚拟控制器；
22.基于驱动脚本，通过虚拟控制器对机构数字孪生体进行仿真控制，使机构数字孪生体完成驱动脚本中指令组合的仿真动作，输出仿真数据。
23.进一步，所述动作指令包括启动指令、条件指令、等待指令、销毁指令、产生指令、上料指令、下料指令、状态指令、安装指令、卸载指令、移动指令、随动指令和/或工件模型变化指令。
24.本技术实施例还提供一种数字孪生场景搭建装置，包括：
25.第一模块，用于获取生产线的机构信息和机构的运动信息，所述构建信息记录构成生产线所需的全部机构，所述运动信息描述机构在生产线生产时执行生产动作的过程；
26.第二模块，用于依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体；
27.第三模块，用于基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本，所述驱动脚本由若干个预设的指令组合构成，所述指令组合由若干个链式连接的动作指令构成，所述动作指令描述对应的仿真动作；
28.第四模块，用于基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据。
29.本技术实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的数字孪生场景搭建方法。
30.本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的数字孪生场景搭建方法。
31.本技术的有益效果：通过预设描述相关仿真动作的动作指令，基于机构的运动信息使用预设的动作指令构成用于控制数字孪生体完成仿真动作的指令组合，再使用动作指令配置机构数字孪生体的驱动脚本，使用配置的驱动脚本驱动机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，可在数字孪生场景搭建的过程中快速描述生产线的运动过程，降低数字孪生场景的搭建和变更难度。
附图说明
32.图1是本技术实施例提供的数字孪生场景搭建方法的流程图。
33.图2是图1中的步骤s102的流程图。
34.图3是图1中的步骤s103的流程图。
35.图4是图1中的步骤s104的流程图。
36.图5是本技术实施例提供的数字孪生场景搭建装置的结构示意图。
37.图6是本技术实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
38.现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
39.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本公开的各方面。
40.附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
41.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
42.应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本公开概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
43.在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
44.本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本公开所必须的，因此不能用于限制本公开的保护范围。
45.数字孪生(digital twin)，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，主要是通过对物理世界中的事件(物体)进行数字化模拟，来构建一个数字世界中一模一样的实体，藉此来实现对物理实体的了解、分析和优化的过程。在产品的设计阶段，利用数字孪生可以提高设计的准确性，并验证产品在真实环境中的性能。
46.数字孪生仿真系统根据解决的主要问题有多种不同的分类。如仿真机械结构、力学变化、运动状态变化、三维监控演示等。
47.相关技术中，针对工业机器人生产线的数字孪生场景搭建，一般会遇到一些问题，如1)因机器人的灵活对变，对不同的项目会有不同的动作和任务，有较强的定制化的特点，运动过程的描述也是定制化的，难以适配场景情况的变化；2)因项目多变的情况，场景搭建也因运动过程的变化而变化，配置方式繁琐。本专利提出一种新的工业机器人生产线运动过程描述方式。因此，在工业机器人生产线的数字孪生场景构建过程中，常会遇到通过收集
的控制器的寄存器表，根据寄存器表代表的意义来定制开发出数字孪生程序，需要耗费较多的人力、物力以及时间，涉及的逻辑变更也十分复杂繁琐。
48.基于此，本技术实施例提供一种数字孪生场景搭建方法、装置、设备及存储介质，通过预设动作指令，使用预设的动作指令构成用于控制数字孪生体完成仿真动作的指令组合，可在数字孪生场景搭建的过程中快速描述生产线的运动过程，降低数字孪生场景的搭建和变更难度。
49.图1是本技术实施例提供的数字孪生场景搭建方法的流程图，图1中的方法可以包括但不限于包括步骤s101至步骤s104。
50.步骤s101，获取生产线的机构信息和机构的运动信息。其中，构建信息记录构成生产线所需的全部机构，运动信息描述机构在生产线生产时执行的生产动作的过程。
51.可以理解的是，机构为构成生产线的全部动作机构，例如，工业机器人、上料机构、冲压机构、下料机构和待生产产品等，机构在生产过程中执行相应的若干个生产动作，例如工业机器人可以是执行安装动作和卸装动作，以改变待生产产品的安装位置关系，上料机构可以是执行等待动作和上料动作，下料机构可以是执行等待动作和下料动作，以改变待生产产品的所在位置关系。
52.在具体实施中，机构信息和运动信息可以是由现场采集得到的，通过采样设备采样生产线中各个机构在运行时执行的生产动作，得到采样数据，采样设备基于tcp进行数据传输，将实时采样得到的采样数据传输至数字孪生仿真平台，数字孪生仿真平台将得到的采样数据进行提取，提取出采样数据中构成生产线的机构的构建信息和机构所执行的生产动作，将提取得到机构的各个生产动作整合为运动信息。
53.步骤s102，依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体。
54.在获取机构信息和运动信息之前，首先在数字孪生仿真平台机构仿真模型，可以基于tcp(transmission control protocol，传输控制协议)获取机构的结构数据(包括机构名称、机构尺寸、机构材料、相连的两个机构之间的连接方式以及机构运动幅度)，得到的机构仿真模型还可以进行轻量化处理，以提升机构仿真模型的运算速度。
55.机构仿真模型可以基于协程机制和json格式加速数据传输与驱动，通过机械系统动力学自动分析进行运动学和动力学的仿真分析，以完成结构数据的仿真，得到机构数字孪生体，机构数字孪生体的状态以及数据还可以反映在三维动画引擎上，可以更直观的对机构数字孪生体进行观察。
56.步骤s103，基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本。其中，驱动脚本由若干个预设的指令组合构成，指令组合由若干个链式连接的动作指令构成，动作指令描述对应的仿真动作。
57.在具体实施中，通过在数字孪生仿真平台中，基于机构的运动信息从预设的动作指令库中选择所需的动作指令，将所需的动作指令链式连接之后生成指令组合，基于生成的指令组合编写机构数字孪生体的驱动脚本，并且在数字孪生仿真平台中完成虚拟控制器对机构数字孪生体的驱动脚本的配置，虚拟控制器可以通过实时传输各机构的运动信息来驱动在数字孪生仿真平台中的机构数字孪生体进行实时仿真，并输出仿真数据，便于将物理世界与信息世界进行交互，以实现数字孪生仿真生产过程的可视化。
58.可以理解的是，指令组合为若干个指令组合连接而成的链式结构，通过配置程序按照机构的实际运行情况和所执行的生产动作，配置指令组合中指令组合的属性和个数，实现数字孪生场景的运动过程描述，动作指令为驱动机构数字孪生体的控制指令，机构数字孪生体执行动作指令时完成对应机构的单个生产动作，动作指令连接为链式结构而生成指令组合时，机构数字孪生体顺次执行指令组合中的各个动作指令。
59.步骤s104，基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据。
60.在具体实施中，在数字孪生仿真平台根据配置的驱动脚本，通过虚拟控制器驱动机构数字孪生体的姿态变化至最新的运动信息所对应的姿态，使机构数字孪生体完成的仿真动作同步机构当前完成的生产动作，将机构数字孪生体的仿真生产过程进行显示，并输出仿真数据，实现数字孪生仿真生产过程的可视化。
61.本技术实施例所示意的步骤s101至步骤s104，通过预设描述相关仿真动作的动作指令，基于机构的运动信息使用预设的动作指令构成用于控制数字孪生体完成仿真动作的指令组合，再使用动作指令配置机构数字孪生体的驱动脚本，使用配置的驱动脚本驱动机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，可在数字孪生场景搭建的过程中快速描述生产线的运动过程，降低数字孪生场景的搭建和变更难度。
62.请参阅图2，在一些实施例中，步骤s102可以包括但不限于包括步骤s201至步骤s203。
63.步骤s201，构建机构仿真模型，基于仿真软件对机构仿真模型的关键特征进行分析，得到分析处理后的机构仿真模型。
64.步骤s202，基于仿真软件构建虚拟控制器。
65.步骤s203，构建机构仿真模型与虚拟控制器的结构连接网络，根据机构仿真模型、虚拟控制器以及结构连接网络生成机构数字孪生体。
66.在步骤s201中，机构仿真模型的构建可运用solidworks软件来实现，具体的，可以在3dmax和photoshop软件中对机构仿真模型的几何模型进行贴图和渲染，并将渲染后的机构仿真模型导入数字孪生仿真平台中。
67.在步骤s201中，通过数字化测量设备和分析系统对关键特征进行数据采集，并基于仿真软件对测量数据经过噪声点处理、数据整合、数据精简等分析处理后，得到预处理后的采样数据，从而获取关键特征的测量孪生数据，并采用基于模型定义技术，将测量获得尺寸公差、几何公差、表面结构信息定义在机构仿真模型中，得到分析处理后的机构仿真模型。其中，关键特征为机构中对仿真动作质量有显著影响的构件的几何特征。
68.在步骤s202中，虚拟控制器为基于仿真软件进行构建的，具体的，可以基于python语言在机器人操作平台，如ros 2平台中进行编写。此外，虚拟控制器还可以通过实时通讯接口与工业大数据平台连接，进而获取驱动脚本。
69.在步骤s203中，初始的数字孪生仿真平台可以是unity3d仿真平台，虚拟控制器可以基于python语言在机器人操作平台中进行编写，然后将编写的驱动脚本导入数字孪生仿真平台中，并且构建机构仿真模型与虚拟控制器的结构连接网络，虚拟控制器通过结构连接网络对机构仿真模型进行配置，最后形成机构数字孪生体。
70.请参阅图3，在一些实施例中，步骤s103可以包括但不限于包括步骤s301至步骤s303。
71.步骤s301，识别机构的运动信息所包含动作的动作定义和动作顺序。
72.步骤s302，从预设的动作指令库提取与识别得到的动作定义相对应的动作指令。
73.步骤s303，将提取的动作指令按照识别得到的动作顺序连接为链式的指令组合，基于指令组合创建机构数字孪生体的驱动脚本。
74.在步骤s301中，在一个预设的识别周期内，机构重复完成其所要执行的各个生产动作，通过获取在识别周期内机构完成生产动作产生的运动信息，提取机构的运动信息中各关节的角度值，根据机构各关节的角度值对机构各关节的姿态进行解算，确定机构整体结构的姿态，根据机构的姿态识别机构所执行的生产动作，确定生产动作所对应的动作定义，从而在识别周期内识别出机构所要完成的全部生产动作，确定各个生产动作的动作顺序。
75.在步骤s302中，将识别得到的生产动作的动作定义与动作指令库中的各个动作指令的动作定义进行比较，选取与识别得到的动作定义相对应的动作指令，按照动作顺序历遍所有识别得到的各个动作定义，选取出各个动作定义分别所对应的动作指令。
76.在步骤s303中，动作指令根据动作顺序进行连接，提取出来的动作指令通过链式指向方式构成链式结构的指令组合，再通过在数字孪生仿真平台中基于指令组合编写机构数字孪生体的驱动脚本。
77.本实施例中，指令组合为链式循环结构。虚拟控制器运行驱动脚本时，机构数字孪生体按照动作顺序循环执行指令组合的动作指令。
78.本实施例中，指令组合中相邻两动作指令通过next指向连接。
79.请参阅图4，在一些实施例中，步骤s104可以包括但不限于包括步骤s401至步骤s402。
80.步骤s401，配置机构数字孪生体的驱动脚本至虚拟控制器。
81.步骤s402，基于驱动脚本，通过虚拟控制器对机构数字孪生体进行仿真控制，使机构数字孪生体完成驱动脚本中指令组合的仿真动作，输出仿真数据。
82.在具体实施中，将编写的驱动脚本导入数字孪生仿真平台中，在数字孪生仿真平台中将驱动脚本配置于虚拟控制器，虚拟控制器运行驱动脚本时通过结构连接网络驱动机构数字孪生体的姿态变化至最新的运动信息所对应的姿态，通过实时传输指令组合中的动作指令来驱动机构数字孪生体进行实时仿真，使机构数字孪生体完成的仿真动作同步机构当前完成的生产动作，将机构数字孪生体的仿真生产过程进行显示，并输出仿真数据，实现数字孪生仿真生产过程的可视化。
83.在一些实施例中，动作指令包括启动指令、条件指令、等待指令、销毁指令、产生指令、上料指令、下料指令、状态指令、安装指令、卸载指令、移动指令、随动指令和/或工件模型变化指令。
84.各个动作指令的指令名称、指令和指令作用如下表1所示。
[0085][0086][0087]
表1
[0088]
下面以工业机器人为例说明本技术提供的数字孪生场景搭建方法。
[0089]
根据工业机器人的姿态同步流程构建工业机器人的机构数字孪生体的指令组合，工业机器人所对应的指令组合包括指令组合cg1和指令组合cg2，该工业机器人的属性由指令组合cg1和指令组合cg2构成。
[0090]
指令组合cg1由上述表格1中的由动作指令1和动作指令2组成，即启动指令和条件指令，首先添加启动指令，然后添加条件指令，并把启动指令的next指向条件指令，然后把条件指令的next指向启动指令，形成链式循环结构的指令组合cg1。
[0091]
指令组合cg2由上述表格1中的由动作指令1、动作指令3、动作指令6和动作指令7组成，即启动指令、等待指令、上料指令和下料指令，首先添加启动指令，然后添加等待指令，并把启动指令的next指向等待指令，然后添加上料指令，把等待指令的next指向上料指令，然后添加下料指令，把上料指令的next指向下料指令，最后把下料指令的next指向启动指令，形成链式循环结构的指令组合cg2。
[0092]
请参阅图5，本技术实施例还提供一种数字孪生场景搭建装置，可以实现上述数字孪生场景搭建方法，该装置包括：
[0093]
第一模块，用于获取生产线的机构信息和机构的运动信息，所述构建信息记录构成生产线所需的全部机构，所述运动信息描述机构在生产线生产时执行生产动作的过程；
[0094]
第二模块，用于依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体；
[0095]
第三模块，用于基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本，所述驱动脚本由若干个预设的指令组合构成，所述指令组合由若干个链式连接的动作指令构成，所
述动作指令描述对应的仿真动作；
[0096]
第四模块，用于基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据。
[0097]
该数字孪生场景搭建装置的具体实施方式与上述数字孪生场景搭建方法的具体实施例基本相同，在此不再赘述。
[0098]
图6是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。
[0099]
下面参照图6来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备600。图6显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0100]
如图6所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同系统组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。
[0101]
其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述数字孪生场景搭建方法部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图1、图2、图3和图4中所示的步骤。
[0102]
存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。
[0103]
存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
[0104]
总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
[0105]
电子设备600也可以与一个或多个外部设备600’(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0106]
本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述数字孪生场景搭建方法。
[0107]
本技术实施例提供的数字孪生场景搭建方法、装置、设备及存储介质，通过预设描述相关仿真动作的动作指令，基于机构的运动信息使用预设的动作指令构成用于控制数字孪生体完成仿真动作的指令组合，再使用动作指令配置机构数字孪生体的驱动脚本，使用配置的驱动脚本驱动机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，可在数字孪生场景搭建的过程中快速描述生产线的运动过程，降低数字孪生场景的搭建和变更难度。
[0108]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的上述方法。
[0109]
程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
[0110]
计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0111]
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0112]
本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0113]
通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是cd-rom，u盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施例的方法。
[0114]
以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

技术特征：
1.一种数字孪生场景搭建方法，其特征在于，包括：获取生产线的机构信息和机构的运动信息，所述构建信息记录构成生产线所需的全部机构，所述运动信息描述机构在生产线生产时执行生产动作的过程；依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体；基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本，所述驱动脚本由若干个预设的指令组合构成，所述指令组合由若干个链式连接的动作指令构成，所述动作指令描述对应的仿真动作；基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据。2.根据权利要求1所述的数字孪生场景搭建方法，其特征在于，依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体，包括：构建机构仿真模型，基于仿真软件对机构仿真模型的关键特征进行分析，得到分析处理后的机构仿真模型；基于仿真软件构建虚拟控制器；构建机构仿真模型与虚拟控制器的结构连接网络，根据机构仿真模型、虚拟控制器以及结构连接网络生成机构数字孪生体。3.根据权利要求1所述的数字孪生场景搭建方法，其特征在于，所述基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本，包括：识别机构的运动信息所包含动作的动作定义和动作顺序；从预设的动作指令库提取与识别得到的动作定义相对应的动作指令；将提取的动作指令按照识别得到的动作顺序连接为链式的指令组合，基于指令组合创建机构数字孪生体的驱动脚本。4.根据权利要求3所述的数字孪生场景搭建方法，其特征在于，所述指令组合为链式循环结构。5.根据权利要求3所述的数字孪生场景搭建方法，其特征在于，所述指令组合中相邻两动作指令通过next指向连接。6.根据权利要求1所述的数字孪生场景搭建方法，其特征在于，所述基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据，包括：配置机构数字孪生体的驱动脚本至虚拟控制器；基于驱动脚本，通过虚拟控制器对机构数字孪生体进行仿真控制，使机构数字孪生体完成驱动脚本中指令组合的仿真动作，输出仿真数据。7.根据权利要求1至6任一项所述的数字孪生场景搭建方法，其特征在于，所述动作指令包括启动指令、条件指令、等待指令、销毁指令、产生指令、上料指令、下料指令、状态指令、安装指令、卸载指令、移动指令、随动指令和/或工件模型变化指令。8.一种数字孪生场景搭建装置，其特征在于，包括：第一模块，用于获取生产线的机构信息和机构的运动信息，所述构建信息记录构成生产线所需的全部机构，所述运动信息描述机构在生产线生产时执行生产动作的过程；
第二模块，用于依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体；第三模块，用于基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本，所述驱动脚本由若干个预设的指令组合构成，所述指令组合由若干个链式连接的动作指令构成，所述动作指令描述对应的仿真动作；第四模块，用于基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的数字孪生场景搭建方法。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的数字孪生场景搭建方法。

技术总结
本申请涉及数字孪生仿真技术领域，公开一种数字孪生场景搭建方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取生产线的机构信息和机构的运动信息；依据机构的选型构建机构仿真模型，将机构仿真模型通过动态数字孪生化生成机构数字孪生体；基于机构的运动信息配置机构数字孪生体的驱动脚本；基于驱动脚本对机构数字孪生体进行仿真，使机构数字孪生体完成对应的运动信息所描述的运动过程，输出仿真数据。本申请实施例可以降低数字孪生场景的搭建和变更难度。更难度。更难度。


技术研发人员：何智钊 郑敏浩 胡杰 吕浩轩 周星
受保护的技术使用者：佛山智能装备技术研究院
技术研发日：2023.07.17
技术公布日：2023/10/15