一种基于WebGL的工业机器人智能生产线仿真系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113495542A(43)申请公布日2021.10.12(21)申请号202110506436.8(22)申请日2021.05.10(71)申请人浙江工业大学地址310014浙江省杭州市拱墅区潮王路18号(72)发明人禹鑫燚郑坤王犇赵嘉楠应皓哲(74)专利代理机构杭州天正专利事务所有限公司33201代理人王兵(51)Int.Cl.G05B19/418(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于WebGL的工业机器人智能生产线仿真系统(57)摘要一种基于WebGL的工业机器人智能生产线仿真系统，包括基于多种数据库的数据存储模块；仿真模型库模块；生产可视化模块；基于工艺优化算法的数据分析模块；系统功能模块。主要应用与工业机器人智能生产仿真等领域。系统采用SpringBoot作为后端框架，Vue.js作为前端框架，应用成熟的数据库、可视化工具。可解决生产监控停留于数据层面不够直观的问题。可自定义搭建生产线，解决仿真系统拓展性差的问题。针对历史生产数据，建立优化模型，通过相应算法得出分析结果，优化生产过程。系统采用易于部署和远程访问使用的B/S架构。整个系统前后端分离开发，低耦合可独立部署，解决系统跨平台访问的问题。CN113495542ACN113495542A权利要求书1/2页1.一种基于WebGL的工业机器人智能生产线仿真系统，包括基于多种数据库的数据存储模块；仿真模型库模块；生产可视化模块；基于工艺优化算法的数据分析模块；系统功能模块。所述数据存储模块主要接收用户上传数据和生产现场设备运行数据。用户上传数据主要是一些模型数据，提供给仿真模型库模块，做常规检索与查看；现场设备数据输出给生产可视化模块，实现3D仿真生产线的同步运行以及数据监控大屏的数据更新。所述仿真模型库模块接收用户输入的工业机器人等3D模型文件和模型相关参数信息，将模型文件本身存入数据存储模块中的文件数据中，将模型相关信息存入关系型数据库中。当用户需要查找下载及使用相关模型时，从数据存储模块中取出模型数据，在前端页面通过3D引擎进行渲染展示。所述生产可视化模块下分两个部分：数据面板和生产线数字孪生。数据面板部分接收来自数据存储模块中的现场生产数据，对数据进行整合处理后，输出到前端页面上如Echarts等数据可视化组件。生产线数字孪生部分首先可以获取仿真模型库模块中用户上传的3D模型，按照实际需求，自定义编辑仿真生产线场景，编辑完成的场景按照JSON文件格式存入数据库模块中，支持重复打开编辑。其次，编辑好的仿真生产线可以接收数据存储模块的现场数据，通过高速网络传输到前端模型关节接口，实时更新3D仿真生产线中的模型姿态位置，达到与现场设备同步运行的目的，实现数字孪生。仿真生产线也可以接收编译后的工业机器人代码数据，提前预演产线运行状况，实现产线仿真功能。所述数据分析模块调用数据存储模块中存储的设备、原材料及产品数量等生产历史数据，应用第三方数据处理库，建立相应的数据分析模型，再应用常见的成熟大数据算法，分析模型得到数据分析结果，以文本形式输出到前端页面，展示如生产工艺效率等结果，提供生产优化建议。所述系统功能模块主要实现一些系统通用的基础功能。主要输入数据为数据存储模块中的用户信息、登录日志等常规信息，以表格形式展示到前端页面。同时系统管理院可再前端界面输入操作指令，进行信息的查看编辑和删除等，并将修改后的信息数持久化到数据存储模块。所述系统功能模块主要实现一些系统通用的基础功能。主要输入数据为数据存储模块中的用户信息、登录日志等常规信息，以表格形式展示到前端页面。同时系统管理院可再前端界面输入操作指令，进行信息的查看编辑和删除等，并将修改后的信息数持久化到数据存储模块。2.根据权利要求1所述的基于WebGL的工业机器人智能生产线仿真系统，其特征在于：能够为一般化的生产线提供生产优化支撑，降低运行风险，提升生产效率。3.根据权利要求1所述的基于WebGL的工业机器人智能生产线仿真系统，其特征在于：将WebGL技术应用于工业仿真领域，区别与一般的3D展示平台，本发明设计实现的系统可以自定义编辑仿真生产线的布局方案，接收实际的生产数据进行仿真运行，支持生产线场景持久化保存和重复编辑。4.根据权利要求1所述的基于WebGL的工业机器人智能生产线仿真系统，其特征在于：应用工业大数据算法，将不同种类的数据分类处理，提供可拓展的模型存储应用平台，实现对生产过程的数据化分析和数据价值提取展示。2CN113495542A权利要求书2/2页5.根据权利要求1所述的基于WebGL的工业机器人智能生产线仿真系统，其特征在于：系统采用B/S架构，部署在云端，方便远程操作。前后端完全