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申请/专利权人：江苏大学

摘要：本发明公开了一种冗余六自由度液驱并联机构数字的孪生平台，包括总览模块、三维显示模块、运动学仿真模块、刚体动力学模块、实时有限元分析模块和通信模块；总览模块包括模型显示单元、液压缸位移受力单元、有限元分析单元、显示设置单元、运动控制单元、模拟控制单元和状态监测单元，运动学仿真模块包括运动学反解单元和运动学正解单元，刚体动力学模块包括牛顿欧拉刚体动力学单元和应力分析单元，实时有限元分析模块包括应力云图显示单元和网格划分单元，通信模块包括外部连接单元和UDP通信单元。本发明基于数字孪生系统实现了对液压并联机构运行阶段的实时特性分析。

主权项：1.一种冗余六自由度液驱并联机构的数字孪生平台，其特征在于，包括：总览模块，包括：模型显示单元，以任意视角展示液驱并联机构结构件的运动和位姿状态变化；液压缸位移受力单元，展示各液压缸运动所产生的位移以及液驱并联机构运动时各液压缸受到的力；有限元分析单元，用于分析液驱并联机构结构件的有限元特性及网格划分；显示设置单元，展示液驱并联机构负载、动平台运动轨迹和视角控制；运动控制单元，控制液压缸的位姿，实现动平台的外部控制；模拟控制单元，包括手动控制子单元，负责手动调整动平台的位置与姿态，键盘控制子单元，通过键盘按键实现动平台各方向运动轨迹控制，典型运动控制子单元，用于控制动平台执行典型运动；状态监测单元，以图表的形式显示各液压缸的伸缩量和驱动力，实现液压并联机构运动学和动力学的状态监测；三维显示模块，包括三维模型显示单元，用于实时展示数字孪生体的运动状态；运动学仿真模块，包括：运动学反解单元，利用运动学反解模型控制动平台的位姿，并用于求解液压缸的伸缩量及联结铰的位姿，进而实现运动学仿真，并通过运动学反解模型对动平台的刚柔耦合误差补偿；运动学正解单元，利用运动学正解模型和液压缸的伸缩量实时求解动平台的实际位姿，监控运动学反解模型控制动平台位姿的误差；刚体动力学模块，包括：牛顿欧拉刚体动力学单元，根据液压并联机构结构件实体的运动状态求解各关键节点受力；应力分析单元，根据各关键节点受力和运动状态构建液压并联机构各结构件的有限元模型，联合牛顿欧拉动力学模型对液压并联机构进行全局应力应变分析；实时有限元分析模块，包括：应力云图显示单元，引入代理模型对各结构件的有限元模型进行轻量化处理，实现对液压并联机构的实时全局应力应变分析，将求得的应力应变数据归一化后转化为颜色信息，实现三维应力应变云图的实时显示；网格划分单元，将有限元网格导入虚幻引擎中，实现应力应变云图的显示；通信模块，包括：外部连接单元，使用xPC-Target连接工控机和上位机；UDP通信单元，用于连接工控机和液驱并联机构数字体，以对液驱并联机构进行数据交互、信息可视化与多维在线仿真，从而搭建起液驱并联机构的数字孪生体。

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百度查询： 江苏大学 一种冗余六自由度液驱并联机构的数字孪生平台