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基于Unity3D的智慧物流实验室孪生研究

孙丽 李九博 乔文宣 张瀚文 郝留成 徐仲勋

孙丽, 李九博, 乔文宣, 张瀚文, 郝留成, 徐仲勋. 基于Unity3D的智慧物流实验室孪生研究[J]. 制造技术与机床, 2024, (2): 53-58. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.007
引用本文: 孙丽, 李九博, 乔文宣, 张瀚文, 郝留成, 徐仲勋. 基于Unity3D的智慧物流实验室孪生研究[J]. 制造技术与机床, 2024, (2): 53-58. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.007
SUN Li, LI Jiubo, QIAO Wenxuan, ZHANG Hanwen, HAO Liucheng, XU Zhongxun. Twin research of intelligent logistics lab based on Unity3D[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (2): 53-58. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.007
Citation: SUN Li, LI Jiubo, QIAO Wenxuan, ZHANG Hanwen, HAO Liucheng, XU Zhongxun. Twin research of intelligent logistics lab based on Unity3D[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2024, (2): 53-58. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.007

基于Unity3D的智慧物流实验室孪生研究

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2024.02.007
详细信息
    作者简介:

    孙丽,女,1972年生,教授,博士研究生导师,研究方向为精益生产与智能制造。E-mail:sunli@djtu.edu.cn

    通讯作者:

    孙丽,女,1972年生,教授,博士研究生导师,研究方向为精益生产与智能制造。E-mail:sunli@djtu.edu.cn

  • 中图分类号: TH-39

Twin research of intelligent logistics lab based on Unity3D

  • 摘要: 为了共享实验资源,文章采用数字孪生技术,通过Unity3D虚拟现实开发平台对智慧物流实验室进行研究并设计一套云实验系统。根据已有的智慧物流实验设备,包括立体仓库、传送设备、堆垛机、分拣装置和AGV等为研究对象,运用SolidWorks与3DMax完成对实验设备三维模型的建立,运用S7-PLCSIM Advancde完成对物流设备的控制程序,通过PLC与Unity3D的通信和数据交互,最终在Unity3D的虚拟环境中完成物流运输的虚拟仿真实验系统。通过该系统可以在虚拟空间可以实现物料的传送、入库、出库等物流运输过程,实现物流仓储及运输工作过程的虚拟可视化,也可以通过编写的PLC程序完成物流设备的工作动作,实现异地云实验。该系统可以有效解决高端实验设备不足等问题,让资源匮乏的高校学生得到应有的实验训练、提高操作技能。

     

  • 图  1  实验仿真系统结构图

    图  2  堆垛机物流操作系统

    图  3  智能物流实验室实物图

    图  4  虚拟仿真实验系统设计

    图  5  堆垛机三维模型

    图  6  3D扫描仪所得模型

    图  7  Geomagic Wrap修补扫描模型

    图  8  实验设备实物

    图  9  虚拟环境建立

    图  10  碰撞器设置

    图  11  按钮界面设计

    图  12  天车抓取货物部分梯形图

    图  13  系统操作界面按键

    图  14  通过按键操作堆垛机工作

    算法:按钮控制移动方法
    符号:按钮触发参数forward为bool类型计数器counter为int类型
    1  While(1)
    2   If(forward=true)
    3    //计数器加一
    4    counter=counter+1
    5    //物体移动
    6     transform.Translate(Vector3.forward*     speed *Time.deltaTime)
    7    //计数器达到指定值
    8    If(counter<200)
    9     forward=false
    10     //计数器归零
    11     counter=0
    12    end
    13   end
    14  End
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    表  1  设备实际动作和模型虚拟动作对比

    实际动作 耗时/s 虚拟动作 耗时/s
    天车抓取 30.6 天车抓取 31
    箱子入库 45.1 箱子入库 46.8
    箱子出库 45 箱子出库 46
    物料输送 13.5 物料输送 13.6
    下载: 导出CSV
  • [1] Pérez L ,Rodríguez-Jiménez S,Rodríguez N,et al. Digital twin and virtual reality based methodology for multi-robot manufacturing cell commissioning[J]. Applied Sciences,2020,10(10):3633.
    [2] Ugartea M ,Etxeberria L,Unamuno G,et al. Implementation of digital twin-based virtual commissioning in machine tool manufacturing[J]. Procedia Computer Science ,2022,200:527-536.
    [3] Lai X N ,Wang S,Guo Z G,et al. Designing a shape–performance integrated digital twin based on multiple models and dynamic data:A boom crane example[J]. Journal of Mechanical Design,2021,143(7):071703.
    [4] Guo H F,Zhu Y X ,Zhang Y,et al. A digital twin-based layout optimization method for discrete manufacturing workshop[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2021,112:1307-1318.
    [5] Wang Y R,Jiang Z Q,Wu Y,et al. Model construction of material distribution system based on digital twin[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2022,121:4485-4501. doi: 10.1007/s00170-022-09636-9
    [6] 林适遥,张正阳,陈曦,等. 基于Unity3D的机械零件测绘虚拟仿真实验[J]. 现代信息科技,2023,7(13):54-60. doi: 10.19850/j.cnki.2096-4706.2023.13.009
    [7] 梁生龙,李军利,赵新宽. 基于数字孪生的步进滑台远程虚实同步研究[J]. 机电工程技术,2022,51(9):130-134.
    [8] 吴清,陶森,徐子宜,等. 基于数字孪生的机电课程综合实验平台设计[J]. 实验室研究与探索,2023,42(3):145-150. doi: 10.19927/j.cnki.syyt.2023.03.028
    [9] 陶飞,张贺,戚庆林,等. 数字孪生模型构建理论及应用[J]. 计算机集成制造系统,2021,27(1):5-19. doi: 10.13196/j.cims.2021.01.001
    [10] 陶飞,张萌,程江峰,等. 数字孪生车间——一种未来车间运行新模式[J]. 计算机集成制造系统,2017,23(1):5-13. doi: 10.13196/j.cims.2017.01.001
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  • 修回日期:  2023-10-18

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