桁架码垛自动化生产线虚拟仿真模型研究与控制开题报告

全文总字数：4370字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着机器人技术的发展，工业自动化的发展愈发迅猛，虚拟现实技术也被广泛的应用于工业领域。各种各样机器人促进了工业的发展，而码垛机器人则是近些年使用越来越多的工业机械，因为市场需求的不同，码垛机器人也各有不同，那如何使码垛机器人更好的应用于工业呢？虚拟调试(虚拟仿真技术在工业上的应用)在其中起着至关重要的作用。虚拟仿真技术指的是，在现实调试之前，利用计算机软件环境，模拟出与现实设备具有相同功能和属性的虚拟设备，并对这些设备进行调试，以达到我们所期望的要求。虚拟仿真技术经过半个多世纪的发展，从研究简单系统到现在已经成为人们研究复杂系统的有力工具，大致经历了三个阶段：发展阶段、成熟阶段、高级阶段。二次大战末期的火炮控制与飞行控制动力学系统的研究，以及在50年代末第一台混合计算机系统用于洲际导弹的仿真促进了仿真技术的发展，这是仿真技术的发展阶段。后在军事需求的推动下，仿真技术在军事领域循序发展，并且扩展到多个领域，相继出现了一些从事仿真设备和仿真系统生产的专业化公司，例如美国的gse公司、es公司、abb公司、dynetics公司等，使仿真技术达到了产业化化阶段，标志着仿真技术进入了成熟阶段。随着技术进步，工业生产设备越来越复杂，操作水平要求越来越高，面领着的问题也越来越多，这也推动了仿真技术的飞速发展。到90年代，以美国为代表的发达国家在分布交互仿真、先进的并行分布交互仿真以及聚合级仿真的基础上，仿真技术开始向仿真的高层体系结构（hla）发展，hla是促进所有类型仿真之间互操作、仿真模型组件重用的高级协议。

以美国为代表的发达国家高度重视仿真技术的发展和应用。10多年来美国国防部一直将仿真技术列为国防关键技术，在90年代，美国在hla基础上相继建立了jads（joint advanced distributedsimulation）、jwars（joint warfare system）、hla的应用系统、jsims（joint simulationsystem）和alsp应用系统等。欧洲对仿真技术的研究也十分重视，北大西洋公约组织对应于美国分布交互仿真工作组成立了相应的研究机构进行跟踪研究，并制定了建模与仿真的计划。

2. 研究的基本内容与方案

本次毕业设计进行的是桁架码垛自动化虚拟仿真模型的研究与控制，具体可分为以下两个方面。

一是虚拟仿真系统的研究。本次设计需要使用虚拟仿真的软件virtual universe pro（简称vup）以及plc编程软件wplsoft，vup是一款功能强大的机电一体化仿真平台，它基于最新的虚拟调试仿真技术，为用户提供了一个完全开放的虚拟设备研发平台，集合气动液压、电工电子、电路、机械设计、机械自动化、工业机器人、脚本语言等多学科领域知识。它的主要功能特点是：

（1）有三维模型导入接口，支持solidworks、catia、ug等各大主流三维建模软件的模型导入；

3. 研究计划与安排

1-3周，查阅消化技术资料。完成虚拟仿真系统的综述，模型控制方案设计，完成开题报告；

第4周，完成英文技术资料翻译，熟悉模型构建方法和熟悉模型的io口；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李文杰,高兴宇,宁黎华,李明枫.基于vup构建虚实结合的光机电一体化综合实验平台[j].大众科技,2017,19(10) :29-31.

[2]王厚英,李福武,何经纬.基于plc与agv控制的工业机器人自动产线[j].轻工科技,2019,35(12):75-77.

[3]曾新红.基于三菱plc的机器人自动码垛控制系统设计[j].科技创新与应用,2019(33) ):93-94.