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龍圖騰網恭喜浙江工業大學申請的專利一種工業機器人生產線的虛擬仿真方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114663580B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-06-10發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210185055.9，技術領域涉及：G06T17/00；該發明授權一種工業機器人生產線的虛擬仿真方法是由歐林林;孫肖瑤;王犇;禹鑫燚;周利波;魏巖設計研發完成，并于2022-02-28向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種工業機器人生產線的虛擬仿真方法在說明書摘要公布了：一種工業機器人生產線的虛擬仿真方法，包括：1根據工業機器人生產線的相關信息構建三維模型，并導入Unity3D中，構建工業設備模型；2基于不同工業設備模型的功能和屬性，利用UI工具包設計相應的模型屬性面板，控制模型的運行狀況；3對仿真環境中的設備模型的位置和姿態進行本地持久化存儲，并將構建的設備模型集成為一個多種類的設備模型庫；4設計模型碰撞檢測功能，精確定位設備控制程序的錯誤，便于檢查和維修；5使用數據庫來作為虛實信號的交互中心和存儲用戶信息與工業設備歷史數據的存儲中心，實現各類信號的通信交互，滿足系統復雜數據的存儲需求；6根據實際情況來構建工業機器人生產線的仿真場景，完成相應的虛擬調試工作。

本發明授權一種工業機器人生產線的虛擬仿真方法在權利要求書中公布了：1.一種工業機器人生產線的虛擬仿真方法，包括如下步驟：步驟一，根據實際的工業機器人生產線的相關信息構建所需的三維模型，進行貼圖渲染和文件格式轉換等操作，并導入Unity3D中，從而構建逼真的工業設備模型；步驟二，針對不同工業設備模型的屬性和功能，利用UI工具包設計相應的模型屬性面板，通過操作屬性面板來控制模型的運行狀況；步驟三，采用JSON文件對仿真環境中設備模型的位置和姿態進行本地持久化存儲，并將構建好的設備模型集成為一個多種類的設備模型庫；步驟四，設計模型碰撞檢測功能，精確定位設備控制程序的錯誤，便于檢查和維修；步驟五，使用數據庫作為虛實信號的交互中心和存儲用戶信息與工業設備歷史數據的存儲中心，實現各類信號的通信交互，滿足系統復雜數據的存儲需求；步驟六，基于上述步驟，根據生產線的實際情況，快速地構建出工業機器人生產線仿真場景，完成相應的虛擬調試工作；所述步驟一具體包括：先在SoildWorks軟件中對工業設備進行等比例建模，再將建好的模型文件導入3DMax軟件中進行貼圖、渲染的處理，然后將處理好的模型轉換成Unity3D引擎可支持導入的FBX文件格式；機器人生產線中常用的工業設備按照功能種類分類，包括機器人、輸送帶、傳感器、車床以及工具手；機器人模型需按照機器人的物理參數進行運動學建模，并能按照關節角數據進行位姿改變；輸送帶模型需能控制輸送速度和方向，傳感器模型被觸發時需能釋放觸發信號，車床模型需能控制門的開啟與關閉，工具手模型需具備抓取、焊接、打磨的功能；所述的機器人是六軸機器人，建模過程具體包括：對選用的六軸機器人在SoildWorks軟件中進行等比例建模，注意軸與軸之間的相對位置關系；若選用市面上常用的機器人型號，則可通過從機器人公司官網下載等途徑直接獲取到精確的模型文件；將建好的模型文件導入3DMax軟件中進行貼圖、渲染的處理，然后將其轉換成FBX文件格式；將FBX文件格式的機器人模型文件導入Unity3D中，按照實際機器人的物理參數對機器人模型進行運動學建模，并使其能按照關節角數據進行位姿改變；六軸機器人的前三個軸用來描述末端位置，后三個軸用來描述末端姿態；根據D-H參數表設置關節間的父子級關系、連桿參數以及關節變量，D-H參數表如下：機器人D-H參數表 因為工具坐標系TCP與機器人最后一個軸相連接，所以六軸機器人的前三個軸和后三個軸分別確定了TCP的位置和姿態；機器人運動學正向求解就是根據6個軸的關節角計算出機器人末端位姿的過程，且解出解為唯一解；機器人相鄰連桿之間的轉換關系如式1所示，將D-H參數表中的數據代入轉換公式即可得到相鄰連桿的轉換矩陣； 機械臂各連桿轉換矩陣如公式2所示： 將上述所求得的六軸機器人各連桿轉換矩陣依次相乘，可得到機器人末端相對于基坐標系的轉換矩陣機器人工具坐標系TCP相對于基坐標系的位置為px,py,pz，如公式3所示；機器人工具坐標系相對于基坐標系的姿態，如公式4所示；通過C#腳本編程，開發機器人類的運動學正解函數庫，用于機械臂末端工具坐標系的仿真工作；

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