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龙图腾网恭喜浙江工业大学申请的专利一种工业机器人生产线的虚拟仿真方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114663580B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210185055.9，技术领域涉及：G06T17/00；该发明授权一种工业机器人生产线的虚拟仿真方法是由欧林林;孙肖瑶;王犇;禹鑫燚;周利波;魏岩设计研发完成，并于2022-02-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种工业机器人生产线的虚拟仿真方法在说明书摘要公布了：一种工业机器人生产线的虚拟仿真方法，包括：1根据工业机器人生产线的相关信息构建三维模型，并导入Unity3D中，构建工业设备模型；2基于不同工业设备模型的功能和属性，利用UI工具包设计相应的模型属性面板，控制模型的运行状况；3对仿真环境中的设备模型的位置和姿态进行本地持久化存储，并将构建的设备模型集成为一个多种类的设备模型库；4设计模型碰撞检测功能，精确定位设备控制程序的错误，便于检查和维修；5使用数据库来作为虚实信号的交互中心和存储用户信息与工业设备历史数据的存储中心，实现各类信号的通信交互，满足系统复杂数据的存储需求；6根据实际情况来构建工业机器人生产线的仿真场景，完成相应的虚拟调试工作。

本发明授权一种工业机器人生产线的虚拟仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种工业机器人生产线的虚拟仿真方法，包括如下步骤：步骤一，根据实际的工业机器人生产线的相关信息构建所需的三维模型，进行贴图渲染和文件格式转换等操作，并导入Unity3D中，从而构建逼真的工业设备模型；步骤二，针对不同工业设备模型的属性和功能，利用UI工具包设计相应的模型属性面板，通过操作属性面板来控制模型的运行状况；步骤三，采用JSON文件对仿真环境中设备模型的位置和姿态进行本地持久化存储，并将构建好的设备模型集成为一个多种类的设备模型库；步骤四，设计模型碰撞检测功能，精确定位设备控制程序的错误，便于检查和维修；步骤五，使用数据库作为虚实信号的交互中心和存储用户信息与工业设备历史数据的存储中心，实现各类信号的通信交互，满足系统复杂数据的存储需求；步骤六，基于上述步骤，根据生产线的实际情况，快速地构建出工业机器人生产线仿真场景，完成相应的虚拟调试工作；所述步骤一具体包括：先在SoildWorks软件中对工业设备进行等比例建模，再将建好的模型文件导入3DMax软件中进行贴图、渲染的处理，然后将处理好的模型转换成Unity3D引擎可支持导入的FBX文件格式；机器人生产线中常用的工业设备按照功能种类分类，包括机器人、输送带、传感器、车床以及工具手；机器人模型需按照机器人的物理参数进行运动学建模，并能按照关节角数据进行位姿改变；输送带模型需能控制输送速度和方向，传感器模型被触发时需能释放触发信号，车床模型需能控制门的开启与关闭，工具手模型需具备抓取、焊接、打磨的功能；所述的机器人是六轴机器人，建模过程具体包括：对选用的六轴机器人在SoildWorks软件中进行等比例建模，注意轴与轴之间的相对位置关系；若选用市面上常用的机器人型号，则可通过从机器人公司官网下载等途径直接获取到精确的模型文件；将建好的模型文件导入3DMax软件中进行贴图、渲染的处理，然后将其转换成FBX文件格式；将FBX文件格式的机器人模型文件导入Unity3D中，按照实际机器人的物理参数对机器人模型进行运动学建模，并使其能按照关节角数据进行位姿改变；六轴机器人的前三个轴用来描述末端位置，后三个轴用来描述末端姿态；根据D-H参数表设置关节间的父子级关系、连杆参数以及关节变量，D-H参数表如下：机器人D-H参数表 因为工具坐标系TCP与机器人最后一个轴相连接，所以六轴机器人的前三个轴和后三个轴分别确定了TCP的位置和姿态；机器人运动学正向求解就是根据6个轴的关节角计算出机器人末端位姿的过程，且解出解为唯一解；机器人相邻连杆之间的转换关系如式1所示，将D-H参数表中的数据代入转换公式即可得到相邻连杆的转换矩阵； 机械臂各连杆转换矩阵如公式2所示： 将上述所求得的六轴机器人各连杆转换矩阵依次相乘，可得到机器人末端相对于基坐标系的转换矩阵机器人工具坐标系TCP相对于基坐标系的位置为px,py,pz，如公式3所示；机器人工具坐标系相对于基坐标系的姿态，如公式4所示；通过C#脚本编程，开发机器人类的运动学正解函数库，用于机械臂末端工具坐标系的仿真工作；

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