(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210709224.4 (22)申请日 2022.06.21 (71)申请人 广东三向智能科技股份有限公司 地址 526200 广东省肇庆市高新区大旺大 道57号 (72)发明人 伊洪良　廉迎战　叶光显　查先明　 齐鹤桐　孙力绅　 (74)专利代理 机构 深圳市创富知识产权代理有 限公司 4 4367 专利代理师 张力元 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 50/20(2012.01) G06T 17/00(2006.01) G06F 8/30(2018.01)G05B 17/02(2006.01) (54)发明名称 基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核 教学方法 (57)摘要 本发明涉及机电教学技术领域， 公开了基于 虚拟仿真的机电一体化综合实训考核教学方法， S1： 将模拟目标需要的3D 模型对应数字孪生仿真 软件导入， 并结合数字孪生仿真软件进行3D 模型 处理； S2： 通过客户端连接PLC， 通过读取其中变 量使得数字孪生仿真软件和PLC的通讯和数据交 换， 进而通过数字孪生仿真软件的仿真模型进行 逻辑运动。 通过虚拟仿真的方式， 通过数字孪生 仿真软件结合3D 模型完成装置的搭建， 并分别结 合PLC编程、 软件开发工具包、 触摸屏和模型搭 建， 完成对PLC编程控制 成果、 机器人控制、 触摸 屏控制和机械装调， 有利于避免不会 出现真实设 备中损坏的损失， 学员可 以大胆试验， 对教学的 效果有很大的提升， 降低大部分的资源消耗。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115270402 A 2022.11.01 CN 115270402 A 1.基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核教学方法， 包括， 其特征在于： S1： 将模拟 目标需要的3D模型对应数字孪生仿真软件导入， 并结合数字孪生仿真软件进行3D模型处 理； S2： 通过客户端连接PLC， 通过读取其中变量使得数字孪生仿真软件和PLC的通讯和数 据交换， 进 而通过数字孪生仿真软件的仿真模型进行逻辑 运动； S3： 通过客户端连接软件开发工具包， 再连接机器人虚拟示教器， 进而使得虚拟示教器 和数字孪生仿真软件之间完成通讯， 再将示教器的变量输入客户端， 再 由数字孪生仿真软 件通过客户端读取软件开 发工具包的数据， 软件开发工具包再对示教器的数据完成数字孪 生仿真软件与示教器的数据交换， 进 而数字孪生仿真软件内的机器人模型运动； S4： 在触摸屏编程软件内搭建触摸屏和PLC之间的连接， 再对触摸屏的程序进行编写， 将plc的i o点对应， 通过PLC的运行， 远程 监控和操作PLC设备； S5： 通过将机械模型导入数字孪生仿真软件， 通过将机械模型完成装配， 并对其机械装 调模拟； S6： 根据数字 孪生仿真软件内数据参数进行 上机实操。 2.根据权利要求1所述的基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核教学方法， 其特征 在于： 在模型 搭建过程中 需要增加模型的运动属性， 以及模型的传感器的信号和检测途径。 3.根据权利要求1所述的基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核教学方法， 其特征 在于： PLC编程过程中， 通过 数字孪生仿真软件 对其PLC运行的效果形成体现。 4.根据权利要求1所述的基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核教学方法， 其特征 在于： 通过软件开发工具包对虚拟示教器的数据读取， 并通过数字孪生仿真软件与示教器 的数据交换， 使得 数字孪生仿真软件内机器人模型根据示教器的提供 数据进行模拟运动。 5.根据权利要求1所述的基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核教学方法， 其特征 在于： 通过触摸屏编程软件内对应PLC编程， 并将PLC程序和触摸屏之间建立连接， 完成触摸 屏的程序变成， 并通过 数字孪生仿真软件完成触摸屏编程演示。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115270402 A 2基于虚拟仿真的机电一体 化综合实训考核教 学方法 技术领域 [0001]本发明涉及机电教学技术领域， 具体为基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核 教学方法。 背景技术 [0002]虚拟仿真： 仿真技术， 或称为模拟技术， 就是用一个系统模仿另一个真实系统的技 术。 虚拟仿真实际上是一种 可创建和体验虚拟世界的计算机系统； 此种虚拟世界由计算机 生成， 可以是现实世界的再现， 亦可以是构想中的世界， 用户可借助视觉、 听觉及触觉等多 种传感通道与虚拟世界进行自然的交 互。 [0003]目前在教学实训中， 由于学员对设备或技术的不熟练 以及对数据不够敏感， 对设 备中数据范围缺乏明显的概念， 即对数据缺 乏一定判断性， 而错误的数据已经操作不够线 束， 可能会损伤学员的人身安全或设备安全事故， 而设备造价高， 制作成本大， 且反复尝试 对设备会消耗大量能源， 形成资源浪费。 [0004]因此， 我们提供基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核教学方法， 根据不 同生 产线或加工 设备的缩略版教学仪器， 进 行数字孪生仿 真开发， 在电脑中进 行虚拟仿 真， 实时 模拟出真实设备 的运行情况， 其中包括物料的运输， 物料 的组装， 机器人的运行， 产品的工 艺处理， 产品的打包和分类， 合格产品的检查等， 通过虚拟仿 真不会出现真实设备中损坏的 损失， 学员可以大胆试验各种数据， 对教学的效果有很大的提升， 降低大部分的资源消耗。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供基于虚拟仿真的机电一体化综合实训考核 教学方法， 解决 了背景技 术中所提出的问题。 [0006]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 基于虚拟仿真的机电一体化综合实 训考核教学 方法： [0007]S1： 将模拟目标需要的3D模型对应数字孪生仿真软件导入， 并结合数字孪生仿真 软件进行3D模型处 理； [0008]S2： 通过客户端连接PLC， 通过读取其中变量使得数字孪生仿真软件和PLC的通讯 和数据交换， 进 而通过数字孪生仿真软件的仿真模型进行逻辑 运动； [0009]S3： 通过客户端连接软件开发工具包， 再连接机器人虚拟示教器， 进而使得虚拟示 教器和数字孪生仿真软件之间完成通讯， 再将示教器的变量输入客户端， 再 由数字孪生仿 真软件通过客户端读取软件开发工具包的数据， 软件开 发工具包再对示教器的数据完成数 字孪生仿真软件与示教器的数据交换， 进 而数字孪生仿真软件内的机器人模型运动； [0010]S4： 在触摸屏编程软件内搭建触摸屏和P LC之间的连接， 再对触摸屏的程序进行编 写， 将plc的i o点对应， 通过PLC的运行， 远程 监控和操作PLC设备； [0011]S5： 通过将机械模型导入数字孪生仿真软件， 通过将机械模型完成装配， 并对其机 械装调模拟；说　明　书 1/4 页 3 CN 115270402 A 3