技术领域
[0001] 本
发明属于教学用仿真
软件领域,具体涉及一种教学用滚筒背负式AGV三维模型、构建方法及仿真系统。
背景技术
[0002] 在常用的仿真软件中,滚筒背负式AGV的构建与仿真运行通常都是将三维数模软件制作好的数模文件导入仿真软件,在仿真软件中对其进行动作仿真控制定义,再通过逻辑控制指令调用仿真运动的执行,
现有技术中仿真软件的操作步骤如下:
[0003] 第一步、导入数模:
[0004] 导入滚筒背负式AGV三维模型文件至仿真软件中;
[0005] 第二步、为模型添加运
动能力,操作步骤如下:
[0006] 2.1、滚筒背负式AGV自身存在移动的运动能力,并且背负的滚筒可使滚筒上的物体产生移动,所以需要添加两组动作
姿态;
[0007] 2.2、根据AGV运行轨迹设置一组动作姿态,运动姿态的数量取决于运行轨迹的复杂程度,不同的移动轴向与移动速度为一个动作姿态;
[0008] 2.3、根据背负的滚筒滚动方向,设置一组物体的动作姿态,移动轴向与滚筒方向保持一致,移动速度与滚筒的转速一致;
[0009] 第三步、创建动作组件,为其绑定运动能力、关联
信号,操作步骤如下:
[0010] 3.1、新建两个动作组件,一个用于绑定AGV的动作姿态,一个用于绑定滚筒上物品的动作姿态;
[0011] 3.2、在动作组建中,配置动作姿态的属性定义,包括速度、轴向;
[0012] 3.3、新建动作组件信号,为每个动作姿态对应配置信号,供虚拟系统对应调用;
[0013] 第四步、生成虚拟系统,新建系统逻辑信号,将其与动作组件信号关联,操作步骤如下:
[0014] 4.1、创建虚拟系统,用于构建并存储滚筒背负式AGV的运行流程;
[0015] 4.2、配置虚拟系统编辑器中的系统逻辑信号,设置信号名称、类型、端口值,完整定义信号信息;
[0016] 4.3、将系统逻辑信号与动作组件中的信号一一对应匹配;
[0017] 第五步、在虚拟系统中新增存放滚筒背负式AGV仿真运行逻辑的路径,操作步骤如下:
[0018] 5.1、创建控制逻辑指令,根据滚筒背负式AGV的仿真运行逻辑选择对应的系统逻辑信号;
[0019] 5.2、在仿真执行时可查看滚筒背负式AGV的运行流程。
[0020] 上述滚筒背负式AGV的模型构建与仿真运行构建方式存在着诸多缺点和不便利之处,例如:
[0021] 操作设置工作量较大,设置工作量取决于滚筒背负式AGV运行轨迹的复杂程度,并且不利于直观地调试
修改,无法灵活运用且不适用于教学仿真应用。
发明内容
[0022] 本发明所要解决的技术问题是:提供一种教学用滚筒背负式AGV三维模型、构建方法及仿真系统,解决了现有技术中滚筒背负式AGV的模型构建与仿真操作复杂、无法灵活运用且不适用于教学的问题。
[0023] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0024] 一种教学用滚筒背负式AGV三维模型,包括滚筒背负式AGV三维模型本体、属性面板;其中,滚筒背负式AGV三维模型本体包括AGV车体、设置在AGV车体上部的滚筒;滚筒具有运动属性配置端口,滚筒的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模
块匹配绑定,通过属性面板设置滚筒的
滚动速度、滚动方向,使该AGV三维模型具有动态属性。
[0025] AGV车体的底部安装具有运动属性配置端口的滚轮,滚轮的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模
块匹配绑定,通过属性面板设置滚轮的滚动速度、滚动方向以及运动轨迹路径。
[0026] AGV三维模型的规格参数信息存储在配置文件中,所述属性面板根据AGV三维模型的规格参数来限制AGV运动的边界。
[0027] 一种教学用滚筒背负式AGV三维模型的构建方法,包括如下步骤:
[0028] 步骤1、为具有动态属性的滚筒背负式AGV三维模型绑定统一的结构化
框架,所述结构化包括滚筒背负式AGV模型规格参数处理、运动边界处理、人工交互处理的结构化;
[0029] 步骤2、根据滚筒背负式AGV三维模型的运动原理及滚筒背负式AGV的规格参数,定义AGV三维模型的滚筒运动方向和边界;
[0030] 步骤3、根据滚筒背负式AGV的滚筒特点,为滚筒背负式AGV设置物体的放置点;
[0031] 步骤4、将滚筒与属性面板进行数据绑定,使滚筒能够通过属性面板设置滚动方向和滚动速度。
[0032] 步骤4的后面还包括设置滚筒背负式AGV三维模型运动轨迹路径动作参数的步骤。
[0033] 滚筒背负式AGV三维模型还包括滚轮,通过属性面板配置滚轮的运动属性,设置滚筒背负式AGV三维模型的运动轨迹,使得滚筒背负式AGV三维模型具有整体运动的动态属性。
[0034] 运动轨迹路径动作参数包括沿X轴方向的移动/旋转、Y轴方向的移动/旋转、Z轴方向的移动/旋转及AGV在该运动路径上的运行速度。
[0035] 所述人工交互处理的结构化包括将结构化框架与属性面板中相应的参数信息进行绑定的过程。
[0036] 教学用滚筒背负式AGV三维模型的仿真系统,包括滚筒背负式AGV三维模型、仿真显示终端、外部控制设备;滚筒背负式AGV三维模型存储在仿真显示终端的存储空间,终端使用者通过外部控制设备调用滚筒背负式AGV三维模型的属性界面,配置滚筒背负式AGV三维模型的运动属性,然后,根据滚筒背负式AGV三维模型的运动轨迹控制滚筒背负式AGV三维模型各部件的运动,并在仿真显示界面上进行显示。
[0037] 终端使用者将滚筒背负式AGV三维模型拖拽至仿真显示界面上。
[0038] 与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
[0039] 1、本发明使得滚筒背负式AGV三维模型的使用具有很强的复用性和灵活性,规避了在仿真中使用AGV时工作量大的问题。
[0040] 2、滚筒背负式AGV的运动轨迹随意设置,使得滚筒背负式AGV三维模型的运动多样化,达到提升灵活度的目标。
[0041] 3、滚筒背负式AGV模型采用统一结构化方式,使模型动作仅需要更新AGV的规格参数就可以实现扩充,提高了滚筒背负式AGV模型的可扩展性。
[0042] 4、终端使用者应用本发明的仿真系统,不需要花费大量的时间配置滚筒背负式AGV模型的各种参数,仅通过AGV属性面板即可实现各种参数的配置,操作方便,提升了用户的使用感受。
附图说明
[0043] 图1为本发明滚筒背负式AGV三维模型的使用构建方法的模块
框图。
[0044] 图2为本发明滚筒背负式AGV三维模型的使用方法
流程图。
[0045] 图3为本发明具体
实施例一滚筒背负式AGVA三维模型结构图。
[0046] 图4为本发明具体实施例一滚筒背负式AGVA三维模型的属性面板图。
[0047] 图5为本发明具体实施例二滚筒背负式AGVB三维模型结构图。
[0048] 图6为本发明具体实施例二滚筒背负式AGVB三维模型的属性面板图。
[0049] 图7为本发明具体实施例三滚筒背负式AGVC三维模型结构图。
[0050] 图8为本发明具体实施例三滚筒背负式AGVC三维模型的属性面板图。
[0051] 其中,图中的标识为:1-AGV车体;2-指示灯;3-滚筒;4-滚轮;5-
传感器。
具体实施方式
[0052] 下面结合附图对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
[0053] 一种教学用滚筒背负式AGV三维模型,包括滚筒背负式AGV三维模型本体、属性面板;其中,滚筒背负式AGV三维模型本体包括AGV车体、设置在AGV车体上部的滚筒,滚筒具有运动属性配置端口,滚筒的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模块匹配绑定,通过属性面板设置滚筒的滚动速度、滚动方向,使该AGV三维模型具有动态属性。
[0054] AGV车体的底部安装具有运动属性配置端口的滚轮,滚轮的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模块匹配绑定,通过属性面板设置滚轮的滚动速度、滚动方向以及运动轨迹路径。
[0055] AGV三维模型的规格参数信息存储在配置文件中,所述属性面板根据AGV三维模型的规格参数来限制AGV运动的边界。
[0056] 一种教学用滚筒背负式AGV三维模型的构建方法,包括如下步骤:
[0057] 步骤1、为具有动态属性的滚筒背负式AGV三维模型绑定统一的结构化框架,所述结构化包括滚筒背负式AGV模型规格参数处理、运动边界处理、人工交互处理的结构化;
[0058] 步骤2、根据滚筒背负式AGV三维模型的运动原理及滚筒背负式AGV的规格参数,定义AGV三维模型的滚筒运动方向和边界;
[0059] 步骤3、根据滚筒背负式AGV的滚筒特点,为滚筒背负式AGV设置物体的放置点,可使物体放在滚筒上;
[0060] 步骤4、将滚筒与属性面板进行数据绑定,使滚筒能够通过属性面板设置滚动方向和滚动速度。
[0061] 步骤4的后面还包括设置滚筒背负式AGV三维模型运动轨迹路径动作参数的步骤。
[0062] 滚筒背负式AGV三维模型还包括滚轮,通过属性面板配置滚轮的运动属性,设置滚筒背负式AGV三维模型的运动轨迹,使得滚筒背负式AGV三维模型具有整体运动的动态属性。
[0063] 运动轨迹路径动作参数包括沿X轴方向的移动/旋转、Y轴方向的移动/旋转、Z轴方向的移动/旋转及AGV在该运动路径上的运行速度。
[0064] 所述人工交互处理的结构化包括将结构化框架与属性面板中相应的参数信息进行绑定的过程。
[0065] 该方法简化了滚筒背负式AGV三维模型的使用方式,根据AGV的规格参数就可以限定AGV滚筒的运动边界,通过属性面板可以直接对AGV滚筒进行操作,达到提升使用灵活度的目标。
[0066] 模型采用统一结构化方式,使AGV模型的运动通过修改AGV规格参数即可实现扩充,提高了系统的可扩展性。
[0067] 重新设计了滚筒背负式AGV的运动轨迹路径的配置过程,达到降低使用
门槛、工作量和操作时间以及提升灵活度的目标。
[0068] 教学用滚筒背负式AGV三维模型的仿真系统,包括滚筒背负式AGV三维模型、仿真显示终端、外部控制设备;滚筒背负式AGV三维模型存储在仿真显示终端的存储空间,终端使用者通过外部控制设备调用滚筒背负式AGV三维模型的属性界面,配置滚筒背负式AGV三维模型的运动属性,然后,根据滚筒背负式AGV三维模型的运动轨迹控制滚筒背负式AGV三维模型各部件的运动,并在仿真显示界面上进行显示。终端使用者在仿真软件中,通过拖拽滚筒背负式AGV三维模型到场景中,终端使用者通过AGV属性面板来设置滚筒方向和滚动速度,在配置AGV运动轨迹路径编辑界面中配置AGV的运动轨迹,即完成对AGV的配置操作。
[0069] 所述滚筒背负式AGV三维模型的运动属性包括滚筒向前滚动、滚筒向后滚动、停止滚动、AGV运动轨迹等信息。
[0070] 所述滚筒背负式AGV三维模型的属性包括规格参数及运动轨迹路径自定义参数。
[0071] 用户应用本发明的滚筒背负式AGV三维模型进行教学仿真时,不需要花费大量的时间去配置AGV模型中轨迹路径运动信息,只需要在属性面板中输入AGV的X方向移动/旋转值、Y方向移动/旋转值、Z方向移动/旋转值,即可得到AGV运动轨迹路径,供后续仿真操作中使用。
[0072] 具体实施例一,如图3、图4所示:
[0073] 以滚筒背负式AGVA的三维模型为例对该方案的滚筒背负式AGV三维模型及其使用构建方法做详细介绍。
[0074] 该滚筒背负式AGV三维模型包括滚筒背负式AGV三维模型本体、属性面板;其中,滚筒背负式AGV三维模型本体包括AGV车体1、设置在AGV车体1上部的滚筒3,滚筒3具有运动属性配置端口,滚筒3的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模块匹配绑定,通过属性面板设置滚筒3的滚动速度、滚动方向,使该AGV三维模型具有动态属性。
[0075] AGV车体1的底部安装具有运动属性配置端口的滚轮4,滚轮4的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模块匹配绑定,通过属性面板设置滚轮4的滚动速度、滚动方向以及运动轨迹路径。该实施例中AGV车体底部具有四个小的滚轮。
[0076] AGV车体1的侧面具有显控面板;显控面板上设置用于反映运行、故障、停止等状态的指示灯2。
[0077] 该实施例滚筒背负式AGV三维模型的组装方式为:
[0078] 首先准备一个AGV的主
体模型,然后将指示灯安装在AGV主体上,再将滚筒放置在AGV主体上,滚轮安装在AGV主体的底部。
[0079] 该滚筒背负式AGV的三维模型的使用构建方法,包括如下步骤:
[0080] 步骤1、为具有动态属性的滚筒背负式AGVA三维模型绑定统一的结构化框架,该框架作为AGV模型通用的基本骨架,包括滚筒背负式AGV模型规格参数处理、运动边界处理、人工交互处理的结构化;
[0081] 步骤2、根据该滚筒背负式AGV的运动原理,定义滚筒背负式AGV的规格参数,定义AGV三维模型的滚筒运动方向和边界,结构化框架中会初始化这些参数;滚筒背负式AGV参数包括滚筒沿X轴正负方向移动;
[0082] 步骤3、根据滚筒背负式AGV的滚筒特点,为AGV中的滚筒绑定物品的放置点,可使物体放在滚筒上,设置AGV放置点和物体安装点在模型中POINT模型
节点下;
[0083] 步骤4、将滚筒与属性面板进行数据绑定,使滚筒能够通过属性面板设置滚动方向和滚动速度;
[0084] 步骤5、设置滚筒背负式AGV三维模型运动轨迹路径动作参数,在滚筒背负式AGV的属性面板中绑定滚轮的运动边界,并通过属性面板中的运动轨迹路径面板来设置AGV的运动轨迹。
[0085] 该实施例滚筒背负式AGV的属性面板中的设置面板应用如下:
[0086] 该属性界面中分为三个部分,包括滚筒设置部分、运动轨迹路径编辑部分、动作信号设置部分;
[0087] 在滚筒设置中,通过属性面板,在对应的滚筒动作上输入滚动速度即可;
[0088] 在运行轨迹路径设置界面中,输入X方向移动/旋转值、Y方向移动/旋转值、Z方向移动/旋转值,及运动速度即可。
[0089] 该实施例中,滚筒背负式AGV三维模型一的运动分成两部分:滚筒滚动和滚轮带动AGV车体运动。运动时可以是滚筒先滚动,然后滚轮滚动带动AGV车体移动;也可以是滚轮带动AGV车体先移动然后让滚筒滚动;还可以是滚轮带动AGV车体一边移动,滚筒一边滚动,所有的动作都在属性面板中进行配置。
[0090] 具体实施例二,如图5、图6所示:
[0091] 以滚筒背负式AGVB的三维模型为例对该方案的滚筒背负式AGV三维模型及其使用构建方法做详细介绍。
[0092] 该滚筒背负式AGV三维模型与实施例一的构造一致,但具体的结构形状及配置不同,均包括滚筒背负式AGV三维模型本体、属性面板;其中,滚筒背负式AGV三维模型本体包括AGV车体1、设置在AGV车体1上部的滚筒3,滚筒3具有运动属性配置端口,滚筒3的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模块匹配绑定,通过属性面板设置滚筒3的滚动速度、滚动方向,使该AGV三维模型具有动态属性。
[0093] AGV车体1的底部安装具有运动属性配置端口的滚轮4,滚轮4的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模块匹配绑定,通过属性面板设置滚轮4的滚动速度、滚动方向以及运动轨迹路径。该实施例中具有对称设置的两个大的滚轮。
[0094] AGV车体1的侧面具有显控面板;显控面板上设置用于反映运行、故障、停止等状态的指示灯2。
[0095] 该实施例滚筒背负式AGV三维模型的组装方式为:
[0096] 首先准备一个AGV的主体模型,然后将指示灯安装在AGV主体上,再将滚筒放置在AGV主体上,滚轮安装在AGV主体底部的凹槽处。
[0097] 该滚筒背负式AGV的三维模型的使用构建方法,包括如下步骤:
[0098] 步骤1、为具有动态属性的滚筒背负式AGV绑定统一的结构化框架,该框架作为AGV模型通用的基本骨架,包括滚筒背负式AGV模型规格参数处理、运动边界处理、人工交互处理的结构化;
[0099] 步骤2、根据该滚筒背负式AGV的运动原理,定义滚筒背负式AGV的规格参数,定义AGV三维模型的滚筒运动方向和边界,结构化框架中会初使化这些参数;该AGV正方向有
挡板,所以滚筒只能沿X轴负方向移动;
[0100] 步骤3、根据滚筒背负式AGV的滚筒特点,为AGV中的滚筒绑定物品的放置点,可使物体放在滚筒上,设置AGV放置点和物体安装点在模型中POINT模型节点下;
[0101] 步骤4、将滚筒与属性面板进行数据绑定,使滚筒能够通过属性面板设置滚动方向和滚动速度;
[0102] 步骤5、设置滚筒背负式AGV三维模型运动轨迹路径动作参数,在滚筒背负式AGV的属性面板中绑定滚轮的运动边界,并通过属性面板中的运动轨迹路径面板来设置AGV的运动轨迹。
[0103] 该实施例滚筒背负式AGV的属性面板中的设置面板应用如下:
[0104] 该属性界面中分为三个部分,包括滚筒设置部分、运动轨迹路径编辑部分、动作信号设置部分;
[0105] 在滚筒设置中,通过属性面板,在对应的滚筒动作上输入滚动速度即可;
[0106] 在运行轨迹路径设置界面中,输入X方向移动/旋转值、Y方向移动/旋转值、Z方向移动/旋转值,及运动速度即可。
[0107] 该实施例中,滚筒背负式AGV三维模型二的运动与具体实施例一中的相同。
[0108] 具体实施例三,如图7、图8所示:
[0109] 以滚筒背负式AGVC的三维模型为例对该方案的滚筒背负式AGV三维模型及其使用构建方法做详细介绍。
[0110] 该滚筒背负式AGV三维模型包括滚筒背负式AGV三维模型本体、属性面板;其中,滚筒背负式AGV三维模型本体包括AGV车体1、设置在AGV车体1上部的滚筒3,滚筒3具有运动属性配置端口,滚筒3的运动属性配置端口与属性面板中相应的编辑模块匹配绑定,通过属性面板设置滚筒3的滚动速度、滚动方向,使该AGV三维模型具有动态属性。
[0111] AGV车体1的侧面具有显控面板;显控面板上设置用于反映运行、故障、停止等状态的指示灯2。
[0112] AGV车体1底部的上表面中间部分安装用来判断物体的到位情况的传感器5。
[0113] 该实施例滚筒背负式AGV三维模型的组装方式为:
[0114] 首先准备一个AGV的主体模型,然后将指示灯安装在AGV主体上,再将滚筒放置在AGV主体上,传感器安装在AGV主体底部的中间部分。
[0115] 该滚筒背负式AGV的三维模型的使用构建方法,包括如下步骤:
[0116] 步骤1、为具有动态属性的滚筒背负式AGV绑定统一的结构化框架,该框架作为AGV模型通用的基本骨架,包括滚筒背负式AGV模型规格参数处理、运动边界处理、人工交互处理的结构化;
[0117] 步骤2、根据滚筒背负式AGV的运动原理,定义滚筒背负式AGV的规格参数,定义AGV三维模型的滚筒运动方向和边界,结构化框架中会初始化这些参数;滚筒背负式AGV参数包括滚筒沿Z轴正负方向滚动;
[0118] 步骤3、根据滚筒背负式AGV的滚筒特点,为AGV中的滚筒绑定物品的放置点,可使物体放在滚筒上,设置AGV放置点和物体安装点在模型中POINT模型节点下;
[0119] 步骤4、在滚筒背负式AGV的属性面板中绑定滚筒运动边界并通过属性面板中的运动轨迹路径面板来设置AGV的运动轨迹。
[0120] 该实施例滚筒背负式AGV的属性面板中的设置面板应用如下:
[0121] 该属性界面中分为三个部分,包括滚筒设置部分、运动轨迹路径编辑部分、动作信号设置部分;
[0122] 在滚筒设置中,通过属性面板,在对应的滚筒动作上输入滚动速度即可;
[0123] 在运行轨迹路径设置界面中,输入X方向移动/旋转值、Y方向移动/旋转值、Z方向移动/旋转值,及运动速度即可。
[0124] 终端使用者通过滚筒背负式AGV三维模型的属性面板进行模型动作参数配置。
[0125] 该AGV比较特殊,不会移动,只有一种滚筒滚动的运动方式。
[0126] 上述所有的技术特征中,除属性面板及用户操作外,均为底层设置,滚筒背负式AGV三维模型使用构建过程中,作为一种隐形的控制数据赋予给滚筒背负式AGV三维模型的本体,用户在应用的过程中,只要通过属性面板做简单的参数设置即可直接应用。
[0127] 上述实施例中,所述人工交互处理,包括结构化框架与属性面板看滚筒方向、AGV运动边界等相应参数信息进行绑定。
[0128] 所述运动轨迹路径动作参数包括沿X方向移动/旋转、Y方向移动/旋转、Z方向移动/旋转及AGV在该运动路径上的运行速度。
[0129] 上述实施举例仅仅作为特例对本技术方案做进一步的说明,不能认为本方案仅仅保护所述实例,而是所有的仿真用滚筒背负式AGV三维模型均可用该方法构建,方便了用户应用,节约了教学时间,提高了教学效率。