(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210405803.X (22)申请日 2022.04.18 (71)申请人 武汉理工大 学 地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路 122号 (72)发明人 徐劲力　刘万志　卢杰　黄丰云　 潘昊　张晓帆　刘畋渔　 (74)专利代理 机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 42231 专利代理师 张璐 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06K 9/62(2022.01) B25J 9/16(2006.01) B23K 37/02(2006.01) (54)发明名称 数字孪生技术的焊接机器人仿真方法、 系 统、 设备及 介质 (57)摘要 本发明涉及一种基于数字孪生技术的焊接 机器人仿真方法、 系统、 设备及介质， 其方法包 括： 实时获取焊接机器人在运行状态下的动态数 据， 所述动态数据包括位置数据和焊接数据； 将 所述位置 数据进行数据融合后生成控制指令； 构 建所述焊接机器人的数字孪生仿真平台， 根据所 述焊接数据并基于所述数字孪生仿真平台执行 所述控制指令， 输出仿真数据。 本发明实现了焊 接生产过程的可视化， 提升了虚实焊接机器人的 实时同步 性。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 114692425 A 2022.07.01 CN 114692425 A 1.一种基于数字 孪生技术的焊接 机器人仿真方法， 其特 征在于， 包括： 实时获取焊接机器人在运行状态下的动态数据， 所述动态数据包括位置数据和焊接数 据； 将所述位置数据进行 数据融合后生成控制指令； 构建所述焊接机器人的数字孪生仿真平台， 根据 所述焊接数据并基于所述数字孪生仿 真平台执 行所述控制指令， 输出仿真数据。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述实时获取焊接机器人在运行状态下的 动态数据， 包括： 实时获取在预定时间间隔采集的所述焊接机器人在运行时的角速度信 息、 角加速度信 息、 电流信息、 电压信息、 力矩信息和扭矩信息； 其中， 所述位置数据包括角速度信 息和角加速度信息， 所述焊接数据包括电流信 息、 电 压信息、 力矩信息和扭矩信息 。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述将所述位置数据进行数据融合后生成 控制指令， 包括： 基于预置算法对所述角速度及角加速度数据进行数据融合， 获取当前时刻各关节的角 度值； 利用所述各关节的角度值对各关节的姿态进行解算， 生成驱动所述焊接机器人各关节 运行的所述控制指令 。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 构建所述焊接机器人的数字孪生仿真平 台， 包括： 基于仿真软件构建所述焊接 机器人的数字 孪生仿真模型； 基于仿真软件构建虚拟控制器； 构建所述数字孪生仿真模型各关节与所述虚拟控制器的结构连接网络， 根据 所述数字 孪生仿真模型、 所述虚拟控制器以及所述结构连接网络构建所述数字 孪生仿真平台。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述焊接数据并基于所述数字孪 生仿真平台执 行所述控制指令， 输出仿真数据， 包括： 根据焊接数据以及所述控制指令在所述数字孪生仿真平台中基于所述数字孪生仿真 模型创建虚拟焊接机器人各关节的驱动控制脚本， 并配置所述虚拟控制器对所述虚拟焊接 机器人各关节驱动控制脚本； 基于所述虚拟控制器对所述虚拟焊接机器人各关节驱动控制脚本对所述仿真平台中 虚拟焊接 机器人的各关节进行实时仿真， 并输出仿真数据。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述仿真数据包括各关节角度数据及焊枪 末端位置坐标、 焊枪 倾斜角度。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 还 包括： 在所述数字 孪生仿真平台 中实时显示所述动态数据与所述仿真数据。 8.一种基于数字孪生技术的焊接机器人仿真系统， 其特征在于， 包括： 数据采集模块、 数据融合模块及指令执 行模块； 所述数据采集模块用于实时获取焊接机器人在运行状态下的动态数据， 所述动态数据 包括位置数据和焊接数据；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114692425 A 2所述数据融合模块用于将所述 位置数据进行 数据融合后生成控制指令； 所述指令执 行模块用于根据所述焊接数据执 行所述控制指令， 输出仿真数据。 9.一种电子设备， 其特征在于， 包括存储器和处理器， 其中， 所述存储器， 用于存储程 序； 所述处理器， 与所述存储器耦合， 用于执行所述存储器中存储的所述程序， 以实现上述 权利要求1至7中任一项所述基于数字 孪生技术的焊接 机器人仿真方法中的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 用于存储计算机可读取的程序或指令， 所 述程序或指令被处理器执行时， 能够实现上述权利要求 1至7中任一项 所述基于数字孪生技 术的焊接 机器人仿真方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114692425 A 3