生产物流典型环节仿真实训平台研究与设计

发布时间：2020-03-23 04:32

【摘要】：智能制造是智能科技产业的重要方向之一,其核心是生产物流。虽然智能制造环境下生产物流具体项目的需求千差万别,但往往都涉及规划、设计、实施、运维等典型阶段,包含生产制造、物流运输等典型环节。而仿真技术在上述各阶段和各环节中均可以起到重要的支撑作用。人才是第一资源,创新是第一动力。生产物流业需要大量高素质的专业人员,而这些人员的培训过程中也往往需要仿真技术和仿真实训平台的助力以提高效率、确保效果。因此,面向生产物流典型环节的新型仿真实训平台的研究与设计具有较强的现实意义和实用价值。针对生产物流典型环节仿真需求,优选出色的Unity 3D作为虚拟开发引擎。采用软件工程相关技术实现实训平台的需求分析与整体设计,综合运用建模、渲染、光源、钢体、天空盒、用户界面、碰撞检测、视角控制、物理系统、事件管理等一系列虚拟仿真技术,完成整体场景搭建,使用C#语言完成交互功能脚本开发。为充分契合实际生产物流系统的主流情况,采用分层控制结构,具体通过串行通信实现PLC等现场控制器与IPC等上位机双向实时数据交互仿真,达到PLC等智能制造相关控制的仿真训练的工程效果。针对生产物流、加工制造典型环节中应用普遍的工业机器人,在运动学分析基础上完成了机器人仿真程序设计,实现机器人工件搬运等基础功能。针对生产物流中AGV越来越普度应用的实际情况及优化需求,综合研究了Dijkstra算法和A*算法以实现AGV最优路径的仿真优化:既实现了运行路径的最优结果,也通过内存占用、场景复杂度分析实现了计算资源优化等。尤其是在平台代码方面深入分析并实现了节约内存方式优化设计,渲染方面采用视锥剔除、遮挡剔除、LOD技术以及场景异步加载技术实现渲染效果与内存资源占用的全局优化。最后结合一个相对完整的生产物流系统仿真实例完成系统的测试。实验室验证及在部分职业院校试用表明,本文所研究和设计的生产物流仿真实训平台具有较好技术综合性和良好的训练效果,在生产物流实训领域可以发挥良好的作用。
【图文】：

系统整体仿真图

图 3-1 金属表面效果面板图 图 3-2AGV 效果图设计ity 3D 场景当中，光源具有非常重要的作用，是必不可少的一项重要，则场景就会漆黑不可见，，配置好的光源可促使场景效果进一步提
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：F252;TP391.9

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本文编号：2596190