[发明专利]一种基于数字孪生的协作机器人教学平台

权利要求书

1.一种基于数字孪生的协作机器人教学平台, 其特征在于，包括内置有控制器组件的控制箱、以及设置在控制箱表面的机器人组件和输配料组件；

所述的机器人组件包括六轴机器人、XYZ移动模组单元和气动阀单元，所述的六轴机器人与机器人控制器连接，以接收由机器人控制器输出的控制六轴机器人尾端夹持工具和吸盘的控制信号；所述的XYZ移动模组单元与模组控制器连接，以接收由模组控制器输出的控制信号；所述气动阀单元与PLC控制器连接，以接收PLC控制器输出的驱动六轴机器人末端吸盘吸合的气动信号；

所述的输配料组件包括供料单元、码垛单元和输送单元，所述输送单元包括用于对物料进行传递的输送带单元，以及用于对输送带单元传递过来的物料进行图像采集的传感器单元，所述传感器单元设置在传感器单元中传送带的两侧；所述供料单元、码垛单元和输送带单元分别与PLC控制器连接，以接收PLC控制器输出的供料控制信号、用于使零件摆放到底板相应的仓格内的码垛控制信号和控制输送带的输送控制信号；

所述的控制器组件包括PLC控制器、数字孪生主机、机器人控制器和模组控制器，其中数字孪生主机、机器人控制器和模组控制器分别与PLC控制器连接，接收或发送来自PLC控制器的控制信号；

所述数字孪生教学显示平台包括数据采集模块、孪生模型模块和分析模块；所述的孪生模型模块包括3D模型单元、物理属性仿真单元和动作行为建立单元，所述的3D模型单元用于建立与六轴机器人、供料单元、码垛单元、输送单元、气动阀单元和XYZ移动模组单元相同的三维模型；所述的物理属性仿真单元用于根据六轴机器人、供料单元、码垛单元、输送单元、气动阀单元和XYZ移动模组单元的动作属性以及动作性能，赋予孪生模型模块相应的动作属性值；所述的动作行为建立单元用于对模拟传感器和执行器进行配置；

所述的数据采集模块包括参数配置单元和信号连接单元，所述参数配置单元用于在虚拟模型产生动作信号的同时对与该虚拟模型对应的实际硬件也配置相同的信号；所述的信号连接单元用于与数字孪生主机进行连接，用于在数字孪生教学显示平台和几控制单元硬件平台进行信息交互；

所述的分析模块包括性能分析单元、匹配度分析单元和分析报告单元，所述的性能分析单元用于对建立的数字孪生模型动作执行性能情况进行分析；所述的匹配度分析单元用于分析数字孪生模型与物理模型的匹配程度，以便于学生在数字孪生平台上练习的与物理实体练习的情况进行匹配分析；

分析报告单元用于把分析结果行成报告形式，以便于老师进行统计分析。

2.如权利要求1所述的基于数字孪生的协作机器人教学平台, 其特征在于，还包括安全报警单元，所述的安全报警单元与PLC控制器信号连接，以接收PLC控制器的发送的包括控制急停钮、报警灯和蜂鸣器的报警信号。