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摘要

针对高职院校机器人实训教学设备投入成本高、损耗严重、学生实操机会有限等问题，设计了一个基于数字孪生技术的机器人实训平台。该平台以校内工业机器人实训教学设备为原型，利用NX MCD机电概念设计模块构建三维虚拟模型，通过定义刚体、碰撞体与运动副赋予模型物理特性。在控制层面，采用TIA Portal软件编写PLC程序与HMI界面，基于OPC UA通信协议，实现虚拟仿真模型与控制系统的实时交互及虚实联动。实验结果表明，该平台不仅可真实还原机器人实训教学场景，还支持设备故障模拟等功能。同时可将设备使用成本降低约60%、调试周期缩短50%以上，实训教学的安全性也得到显著提升，为高职院校的机器人实训教学提供有力支持。

关键词

数字孪生；机器人实训；NX MCD；虚拟调试；OPC UA；虚实联动

参考文献

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基金项目

重庆工贸职业技术学院校级科研项目“基于数字孪生的机器人实训系统研究与设计”（ZR202425）

作者简介

刘宇（1988—），男，土家族，重庆酉阳人，助教，硕士研究生，研究方向：人工智能在智能制造产业中的应用；杨飞如（1989—），男，汉族，重庆渝北人，中级工程师，本科，研究方向：智能制造技术研究和应用。