據(jù) Gartner 預(yù)測(cè)，到 2033 年，空間計(jì)算市場(chǎng)將從 2023 年的 1100 億美元增長(zhǎng)至 1.7 萬(wàn)億美元。

Human-machine synergy brings together the physical and digital worlds.

Spatial computing: Digitally enhances the physical world using technologies like augmented and virtual reality to offer immersive experiences.

Spatial Computing Creates Immersive Experiences for Businesses and Customers Alike.

Spatial computing technology merges the real and virtual worlds for employees and customers — and it’s coming soon.

空間計(jì)算(Spatial Computing)是利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，以數(shù)字方式增強(qiáng)物理世界。它將實(shí)體和虛擬體驗(yàn)之間的交互提升到一個(gè)新的級(jí)別。在未來(lái)五到七年內(nèi)，空間計(jì)算的使用將通過(guò)簡(jiǎn)化工作流程和增強(qiáng)協(xié)作能力來(lái)提高企業(yè)效率。

圖撲軟件根據(jù)實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建的工業(yè)產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂數(shù)字孿生環(huán)境，對(duì)數(shù)字孿生關(guān)鍵構(gòu)件、工作過(guò)程進(jìn)行驗(yàn)證，形成此文，與大家共同探討數(shù)字孿生系統(tǒng)構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)。

1、場(chǎng)景概覽

工業(yè)產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂通過(guò)精確的重復(fù)動(dòng)作執(zhí)行復(fù)雜的任務(wù)。圖撲軟件自主研發(fā)的 HT for Web 產(chǎn)品數(shù)字孿生搭建應(yīng)用，使機(jī)械臂的每個(gè)動(dòng)作、每次維護(hù)和每次故障都能在虛擬空間中得到映射和分析。不僅提高了機(jī)械臂的運(yùn)行效率，還通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)降低了意外停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)。本案例驗(yàn)證功能涵蓋了產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂數(shù)據(jù)采集、基于組態(tài)平臺(tái)的監(jiān)控場(chǎng)景搭建、數(shù)據(jù)綁定、機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)動(dòng)畫(huà)、異常感知處理、控制指令下發(fā)、多監(jiān)控屏聯(lián)動(dòng)、VR 控制等。

2、整體架構(gòu)

數(shù)字孿生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂集成了工業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集、物聯(lián)網(wǎng)、低代碼開(kāi)發(fā)和虛擬仿真等技術(shù)的先進(jìn)應(yīng)用。圖撲依托自研 HT 低代碼數(shù)字孿生平臺(tái)，構(gòu)建生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂的高精度虛擬模型，既能實(shí)時(shí)映射物理機(jī)器人在生產(chǎn)線(xiàn)上的操作狀態(tài)，又能控制機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，為虛實(shí)聯(lián)動(dòng)提供了強(qiáng)大而靈活的支持。

HT 低代碼數(shù)字孿生平臺(tái)（二三維一體化組態(tài)平臺(tái)），基于自主可控二三維一體化引擎實(shí)現(xiàn)，以搭積木形式構(gòu)建工業(yè)產(chǎn)線(xiàn)數(shù)字孿生應(yīng)用，平臺(tái)支持素材模型和功能庫(kù)，支持自主搭建新的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，配置化方式對(duì)接多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)數(shù)字孿生場(chǎng)景運(yùn)行。

支持接入?yún)f(xié)議

本案例通過(guò)采集器獲取設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并執(zhí)行控制命令。系統(tǒng)可接入工業(yè)產(chǎn)線(xiàn)的各類(lèi)設(shè)備，支持多種接入?yún)f(xié)議：

HT 機(jī)械臂案例采用三菱 FX3U 系列 PLC 作為產(chǎn)線(xiàn)機(jī)器人的控制器。因此我們使用三菱 FX 編程口專(zhuān)用通信協(xié)議采集/控制機(jī)械臂，并使用 RS-485 進(jìn)行物理連接。

關(guān)于三菱 FX 編程口專(zhuān)用通信協(xié)議

上位機(jī)可以通過(guò)三菱 FX 編程口專(zhuān)用通信協(xié)議，利用 PLC 的串口模塊與 PLC 建立通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向傳輸。串口類(lèi)型可能是 RS-232C、RS-422、RS-485，具體取決于使用的硬件模塊。該協(xié)議支持以下功能：

? 監(jiān)視 PLC 的運(yùn)行狀態(tài)。

? 采集 PLC 的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。

? 顯示 PLC 的數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤信息。

? 上位機(jī)可下載/上傳 PLC 階梯圖程序至 PLC。

? 使用 RS-422 時(shí)，單個(gè)上位機(jī)可同時(shí)連接多達(dá) 16 臺(tái) PLC。

通信格式簡(jiǎn)介

上位機(jī)可通過(guò)使用下列特定指令搭配固定的通信格式，或?qū)懭?FX 系列 PLC 各元器件(X,Y,M,S,T,C,D)的 ON/OFF 狀態(tài)及數(shù)值。

在系統(tǒng)功能和可訪問(wèn)性上，圖撲 HT 引擎強(qiáng)大的底層技術(shù)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)的多設(shè)備兼容性。用戶(hù)可通過(guò) PC、大屏、手機(jī)、平板、VR/AR 等多種終端靈活操作。

3、工業(yè)采集器

工業(yè)采集器主要功能

? 數(shù)據(jù)采集：從各種工業(yè)設(shè)備如傳感器、PLC、DCS 等實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)。

? 協(xié)議轉(zhuǎn)換：將不同設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成通用格式，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)的互聯(lián)互通。

? 邊緣處理：在數(shù)據(jù)源頭進(jìn)行初步處理，如過(guò)濾、聚合、分析，以減少傳輸數(shù)據(jù)量和提高響應(yīng)速度。

? 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，支持后續(xù)的查詢(xún)和分析。

? 數(shù)據(jù)分析：對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和挖掘，提取有用的信息和知識(shí)。

? 實(shí)時(shí)監(jiān)控：實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)和生產(chǎn)過(guò)程，提供必要的報(bào)警和通知。

? 安全保障：確保數(shù)據(jù)在采集、傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全性，防止未授權(quán)訪問(wèn)和數(shù)據(jù)泄露。

? 系統(tǒng)集成：與其他企業(yè)系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)縫流動(dòng)和業(yè)務(wù)協(xié)同。

部署環(huán)境

數(shù)據(jù)采集器支持的操作系統(tǒng)和平臺(tái)包括但不限于：

4、HT 機(jī)械臂主要功能

工業(yè)機(jī)械臂主要由基座、旋轉(zhuǎn)臂、前臂、末端執(zhí)行器和控制系統(tǒng)組成?；谶@種機(jī)械臂結(jié)構(gòu)，圖撲 HT 搭建了輕量化設(shè)備監(jiān)控、控制和管理的一體化平臺(tái)，主要功能包括：

① 根據(jù)設(shè)定的數(shù)據(jù)采集周期，實(shí)時(shí)上報(bào)產(chǎn)線(xiàn)機(jī)器人的各點(diǎn)位數(shù)據(jù)，還原機(jī)械臂的實(shí)際姿態(tài)。

② 操控機(jī)械臂啟動(dòng)和停止等。

③ 切換機(jī)械臂的工作狀態(tài)。

④ 為機(jī)械臂編程工作流程。

⑤ 調(diào)整機(jī)械臂的工作參數(shù)，包括速度、工作模式和手抓切換等。

⑥ 恢復(fù)機(jī)械臂的出廠設(shè)置。

正常運(yùn)轉(zhuǎn)

場(chǎng)景內(nèi)機(jī)械臂根據(jù)指令完成物體抓取放置到目標(biāo)位置，分解動(dòng)作還原：機(jī)械臂啟動(dòng)-張開(kāi)抓手-驅(qū)動(dòng)抓手-抓取物體-旋轉(zhuǎn)機(jī)械臂到目標(biāo)位置上方-放下機(jī)械臂-張開(kāi)抓手釋放物體-回到初始狀態(tài)。

異常監(jiān)測(cè)與處置

場(chǎng)景內(nèi)還支持利用紅外傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)抓取目標(biāo)的位置狀態(tài)。當(dāng)監(jiān)測(cè)異常情況（如目標(biāo)被意外移走）時(shí)，機(jī)械臂會(huì)自動(dòng)歸位并開(kāi)始下一輪抓取流程。幫助企業(yè)提高生產(chǎn)線(xiàn)的適應(yīng)性和魯棒性，一定限度地減少因異常情況導(dǎo)致的停機(jī)時(shí)間，提高整體生產(chǎn)效率。

數(shù)字孿生界面

人機(jī)交互界面

緊急停止

緊急停止功能用于產(chǎn)線(xiàn)機(jī)器人在工作過(guò)程中隨時(shí)被停止。這可通過(guò)產(chǎn)線(xiàn)機(jī)器人的物理按鍵、操作面板或數(shù)字孿生可視化界面的停止按鈕實(shí)現(xiàn)。

從工業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)控制角度來(lái)看，緊急停止和異常監(jiān)測(cè)兩大功能確保生產(chǎn)過(guò)程的安全性和效率至關(guān)重要。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控和快速響應(yīng)機(jī)制，在生產(chǎn)效率和安全性之間取得平衡。

機(jī)械臂手動(dòng)編程設(shè)置

場(chǎng)景兩側(cè) 2D 面板所展示內(nèi)容主要用于手動(dòng)定義機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)方式。左側(cè)面板包含了原點(diǎn)設(shè)置、清除指令、編輯程序、新建動(dòng)作序列以及精確調(diào)整關(guān)節(jié)坐標(biāo)，右側(cè)面板則是設(shè)置編程時(shí)的相應(yīng)參數(shù)。通過(guò)這些功能，操作者可以靈活地創(chuàng)建、修改和優(yōu)化機(jī)械臂的動(dòng)作，確保其能夠準(zhǔn)確執(zhí)行各種復(fù)雜的任務(wù)。

控制流程

HT 低代碼平臺(tái)支持模型文件導(dǎo)入，機(jī)械臂部件導(dǎo)入后，可以在模型編輯器中編輯組裝成完整機(jī)械臂模型，配置設(shè)備部件之間的父子關(guān)系以實(shí)現(xiàn)各軸之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)效果，并且對(duì)各軸可運(yùn)動(dòng)范圍做數(shù)據(jù)綁定，最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)方便場(chǎng)景中復(fù)用的機(jī)械臂設(shè)備。

接著需要為場(chǎng)景中的設(shè)備進(jìn)行測(cè)點(diǎn)綁定。這一步驟將機(jī)械臂的關(guān)鍵屬性，如各軸角度和氣爪開(kāi)關(guān)狀態(tài)，與數(shù)據(jù)集中的相應(yīng)點(diǎn)位建立關(guān)聯(lián)，并配置點(diǎn)位返回值的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

圖紙中的按鈕等交互元素可配置多樣化的事件觸發(fā)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)控制指令下發(fā)、界面切換和動(dòng)畫(huà)播放等功能，提升用戶(hù)體驗(yàn)和操作效率。

5、多屏聯(lián)動(dòng)應(yīng)用

該場(chǎng)景內(nèi)實(shí)現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的多屏聯(lián)動(dòng)技術(shù)。所有打開(kāi)監(jiān)控畫(huà)面的終端（PC、大屏、手機(jī)、平板、VR/AR），均能實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)，監(jiān)控屏幕中的內(nèi)容緊隨數(shù)據(jù)波動(dòng)實(shí)時(shí)更新展現(xiàn)。

通過(guò) VR 與機(jī)械臂設(shè)備控制的結(jié)合，用戶(hù)可以在虛擬世界中沉浸式地控制設(shè)備。

如果用戶(hù)想了解機(jī)械臂的零部件構(gòu)造，HT 組態(tài)平臺(tái)支持提供三維說(shuō)明書(shū)模塊，用于詳細(xì)展示機(jī)械臂零部件的拆解和組裝過(guò)程。VR 在三維說(shuō)明書(shū)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)于提升用戶(hù)對(duì)復(fù)雜產(chǎn)品或設(shè)備的操作、維護(hù)和裝配過(guò)程的理解。相較于傳統(tǒng)的二維圖紙或文字說(shuō)明，VR 提供了更直觀、沉浸式的交互體驗(yàn)。

7、HT 智能機(jī)械臂相關(guān)應(yīng)用

針對(duì)連續(xù)制造業(yè)這類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程持續(xù)不斷、系統(tǒng)復(fù)雜度高，且對(duì)精確控制有著極為嚴(yán)格要求的領(lǐng)域，圖撲 HT 搭建的智能機(jī)械臂生產(chǎn)線(xiàn)監(jiān)測(cè)平臺(tái)，以其高效的調(diào)度感知、運(yùn)控和視覺(jué)驅(qū)動(dòng)等功能，賦予機(jī)械臂"眼睛"與"大腦"。使其能精準(zhǔn)識(shí)別工件、自動(dòng)規(guī)劃路徑，并進(jìn)行精準(zhǔn)抓取與裝配。結(jié)合 HMI 人機(jī)界面控制臺(tái)，幫助企業(yè)快速實(shí)現(xiàn)智慧生產(chǎn)線(xiàn)的智能化控制。

再如，離散制造業(yè)作為制造業(yè)的關(guān)鍵分支，其生產(chǎn)過(guò)程特征為各階段相對(duì)獨(dú)立，最終產(chǎn)品通常由多個(gè)獨(dú)立零部件組裝而成，如汽車(chē)制造、電子元器件制造、服裝產(chǎn)線(xiàn)等等。像智能機(jī)械臂這樣高精度、多輸入多輸出、高度非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，尤其適用于此。

汽車(chē)制造領(lǐng)域

車(chē)輛自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)中的機(jī)械臂已成為現(xiàn)代汽車(chē)制造業(yè)的核心組件。它們通常可分為 2-6 軸，模仿人類(lèi)手臂動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)高效、精確的全自動(dòng)化生產(chǎn)流程。

在圖撲數(shù)字孿生汽車(chē)制造全流程解決方案中，利用 HT 數(shù)字孿生的高精度智能焊接機(jī)器人，能夠在沖壓、焊接、噴涂和總裝車(chē)間執(zhí)行弧焊、點(diǎn)焊、裝配、搬運(yùn)、噴漆和碼垛等多項(xiàng)任務(wù)。既能精細(xì)化安裝儀表盤(pán)、座椅等大型部件，也能靈活地處理小型零件的安裝。結(jié)合圖撲先進(jìn)人機(jī)界面(HMI/SCADA/MMI)，用于操作和監(jiān)視生產(chǎn)設(shè)備、調(diào)整參數(shù)和收集數(shù)據(jù)，平臺(tái)中允許單一操作員同時(shí)監(jiān)控和控制多臺(tái)機(jī)械臂。為車(chē)企實(shí)現(xiàn)了高效的人機(jī)協(xié)同作業(yè)模式，促進(jìn)企業(yè)的自動(dòng)化和集約化進(jìn)程。

圖撲 HT 智慧生產(chǎn)線(xiàn)數(shù)字孿生解決方案，主要通過(guò)以下幾個(gè)步驟，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械臂的精準(zhǔn)建模及動(dòng)作狀態(tài)實(shí)時(shí)展示：

1.建模與動(dòng)畫(huà)支持：對(duì)機(jī)械臂外觀進(jìn)行高度還原建模，細(xì)致拆分可活動(dòng)軸，支持流暢的骨骼動(dòng)畫(huà)展示。

2.PLC 測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)接：部署 PLC 數(shù)據(jù)采集服務(wù)，配置機(jī)械臂各軸的關(guān)鍵測(cè)點(diǎn)信息，實(shí)時(shí)采集并傳輸數(shù)據(jù)至前端界面。

3.虛實(shí)聯(lián)動(dòng)實(shí)現(xiàn)：在前端界面將機(jī)械臂骨骼模型與對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)綁定，集成 PLC 數(shù)據(jù)與模型，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)無(wú)縫聯(lián)動(dòng)，為用戶(hù)提供直觀、實(shí)時(shí)的生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)控。

圖撲軟件自研 HT 產(chǎn)品在實(shí)際項(xiàng)目中還擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)了以下功能，助力燈塔工廠進(jìn)一步提高機(jī)械臂的智能化水平和生產(chǎn)效率：

? 機(jī)械臂碰撞告警：將機(jī)械臂各軸模型抽象為安全區(qū)域內(nèi)的方塊模型。當(dāng)與設(shè)備設(shè)施或人員位置出現(xiàn)交點(diǎn)時(shí)，觸發(fā)前端告警。這不僅適用于設(shè)備碰撞預(yù)警，也可用于人員安全保護(hù)。

? 管線(xiàn)聯(lián)動(dòng)：圖撲 HT 前端支持管線(xiàn)與機(jī)械臂各軸的聯(lián)動(dòng)，確保機(jī)械臂模型整體的完整性，避免管線(xiàn)穿模問(wèn)題，更真實(shí)地模擬實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景中各軸與管線(xiàn)的同步活動(dòng)。

手機(jī)端設(shè)備管理

除上述功能外，圖撲 HT 還開(kāi)發(fā)了手機(jī)端運(yùn)維管理系統(tǒng)，在智慧生產(chǎn)線(xiàn)監(jiān)控環(huán)節(jié)為機(jī)械臂等設(shè)備維護(hù)和管理提供了強(qiáng)大的支持。

? 全面的運(yùn)維功能：系統(tǒng)集成了維修、巡檢、保養(yǎng)、報(bào)警以及設(shè)備臺(tái)賬等多項(xiàng)監(jiān)管操作，使運(yùn)維團(tuán)隊(duì)能夠全面管理智能機(jī)械臂的各個(gè)方面。

? 精準(zhǔn)的故障定位：系統(tǒng)利用三維定位技術(shù)，能夠多維動(dòng)態(tài)展示設(shè)備故障位置及原因，并同步于維修工單詳情頁(yè)面中。

? 靈活的任務(wù)分配：系統(tǒng)會(huì)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行轉(zhuǎn)派處理人操作，能更好地調(diào)配作業(yè)人手，有針對(duì)性地執(zhí)行維修任務(wù)。

? 多功能三維模型工具：產(chǎn)品允許用戶(hù)創(chuàng)建、編輯、渲染和導(dǎo)出三維模型，能適用于各種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

智慧教學(xué)

智能機(jī)械臂不僅在工業(yè)生產(chǎn)中提供強(qiáng)有力支撐，更為職業(yè)院校提供創(chuàng)新型智慧教學(xué)解決方案，成為創(chuàng)新型教學(xué)工具。通過(guò)圖撲 HT 平臺(tái)，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中操作智能機(jī)械臂，深入學(xué)習(xí)傳感器應(yīng)用、數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程控制等先進(jìn)概念。3D 場(chǎng)景下讓學(xué)生能夠在安全的條件下進(jìn)行各種復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)和測(cè)試，將理論知識(shí)與實(shí)踐技能緊密結(jié)合。

以模擬汽車(chē)噴涂產(chǎn)線(xiàn)為例，在圖撲可視化虛擬環(huán)境中，學(xué)生可以模擬操作汽車(chē)噴漆自動(dòng)控制噴涂機(jī)械裝置，學(xué)習(xí)如何根據(jù)油漆噴涂量的大小，嚴(yán)格控制噴嘴與噴漆面之間的距離等影響噴漆效果的因素。同時(shí)，學(xué)習(xí)如何應(yīng)用 HMI 人機(jī)界面控制臺(tái)操作機(jī)械臂完成汽車(chē)零部件的噴涂工作，更直觀地理解噴涂機(jī)械臂如何提升涂裝的自動(dòng)化程度等操作情況。

8、智能產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂應(yīng)用前景

數(shù)字孿生工業(yè)產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂將物理機(jī)械臂與虛擬模型相結(jié)合，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械臂運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、優(yōu)化和預(yù)測(cè)。

圖撲 HT 數(shù)字孿生產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂的主要特點(diǎn)和應(yīng)用場(chǎng)景：

實(shí)時(shí)監(jiān)控與優(yōu)化

實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械臂的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)虛擬模型反映物理實(shí)體的實(shí)際工作情況。

預(yù)測(cè)性維護(hù)

通過(guò)分析機(jī)械臂的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)潛在的故障和維護(hù)需求，減少意外停機(jī)時(shí)間。

虛擬調(diào)試與培訓(xùn)

在虛擬環(huán)境中，工程師可以在不影響實(shí)際生產(chǎn)的情況下對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，同時(shí)，也可用于操作人員的培訓(xùn)，提高操作安全性。

設(shè)計(jì)與制造融合

數(shù)字孿生技術(shù)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化制造，滿(mǎn)足客戶(hù)定制需求，并進(jìn)行全生命周期管理。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策

數(shù)字孿生模型可以集成大量數(shù)據(jù)，包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)、操作數(shù)據(jù)和分析軟件信息，幫助企業(yè)做出更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策。

虛實(shí)聯(lián)動(dòng)

通過(guò)圖撲 HT 數(shù)字孿生平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)械臂與現(xiàn)實(shí)機(jī)械臂的同步控制，提供了直觀、高效的虛實(shí)交互體驗(yàn)。

智能控制

結(jié)合深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，數(shù)字孿生體可以用于訓(xùn)練和實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)機(jī)械臂的智能控制。

跨學(xué)科融合

數(shù)字孿生技術(shù)的發(fā)展將與可靠性、復(fù)雜系統(tǒng)工程、量子力學(xué)等學(xué)科理論進(jìn)一步交叉融合，服務(wù)新型工業(yè)化和新質(zhì)生產(chǎn)力需求。

國(guó)際合作與標(biāo)準(zhǔn)制定

加強(qiáng)國(guó)際交流合作，研制數(shù)字孿生模型、數(shù)據(jù)、應(yīng)用等相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步達(dá)成共識(shí)。

9、關(guān)于圖撲 HT 組態(tài)平臺(tái)

組態(tài)平臺(tái)是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配置和管理的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，允許用戶(hù)通過(guò)圖形化、拖拽式的組態(tài)方法，快速構(gòu)建和定制適合特定工業(yè)場(chǎng)景的應(yīng)用軟件，無(wú)需編寫(xiě)大量底層代碼。

主要功能實(shí)現(xiàn)

圖形化界面設(shè)計(jì)

用戶(hù)可以通過(guò)圖撲 HT 豐富的圖表元素、動(dòng)畫(huà)效果和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示組件，構(gòu)建清晰直觀的操作界面，反映工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)、工藝流程、報(bào)警信息等多元化的信息視圖。

設(shè)備驅(qū)動(dòng)與通訊配置

組態(tài)平臺(tái)支持多種協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，能讀寫(xiě)諸如 PLC(可編程邏輯控制器)、DCS(分布式控制系統(tǒng))、智能儀表、板卡等各種工業(yè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集和控制指令的發(fā)送。

數(shù)據(jù)采集與處理

可以對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效采集、處理和存儲(chǔ)，包括數(shù)據(jù)過(guò)濾、轉(zhuǎn)換、邏輯運(yùn)算等功能，幫助用戶(hù)實(shí)時(shí)分析和優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。

報(bào)警與事件管理

當(dāng)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生緊急情況時(shí)，組態(tài)平臺(tái)能夠及時(shí)觸發(fā)警報(bào)并通過(guò)多種方式（如界面顯示、郵件、短信、語(yǔ)音播報(bào)等）通知相關(guān)人員，確保問(wèn)題得到迅速響應(yīng)。

控制邏輯與腳本編程

提供簡(jiǎn)單的編程環(huán)境，允許用戶(hù)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求編制控制邏輯，甚至支持更高級(jí)的腳本語(yǔ)言，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的算法計(jì)算和邏輯控制。

歷史數(shù)據(jù)記錄與報(bào)告

集成了數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，能夠長(zhǎng)時(shí)間記錄工業(yè)數(shù)據(jù)并生成各類(lèi)圖表和報(bào)表，為企業(yè)決策提供詳實(shí)的歷史數(shù)據(jù)分析依據(jù)。

遠(yuǎn)程監(jiān)控與網(wǎng)絡(luò)通信

支持局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)環(huán)境下的遠(yuǎn)程訪問(wèn)和監(jiān)控，便于企業(yè)實(shí)現(xiàn)跨地域、多層級(jí)的生產(chǎn)管理和遠(yuǎn)程診斷。

Web-Based 訪問(wèn)和編輯

組態(tài)平臺(tái)可以通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)和編輯，無(wú)需下載和安裝，適配多種設(shè)備和平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制、車(chē)間內(nèi)部工作場(chǎng)所、家庭、集團(tuán)遠(yuǎn)程管理等多場(chǎng)景應(yīng)用。

高可靠性和穩(wěn)定性

組態(tài)平臺(tái)能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行上萬(wàn)小時(shí)，支持雙機(jī)熱備，秒級(jí)切換，全鏈路日志收集，確保工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

高性能渲染和低時(shí)延數(shù)據(jù)響應(yīng)

自研 HT 渲染框架支持大量組件同時(shí)渲染，單頁(yè)可處理上千動(dòng)態(tài)點(diǎn)位，雙向長(zhǎng)鏈接通信，數(shù)據(jù)響應(yīng)時(shí)間短，指令下發(fā)迅速。

易于項(xiàng)目實(shí)施交付

支持跨工廠應(yīng)用導(dǎo)入導(dǎo)出，自定義 URL，點(diǎn)位復(fù)用，可視化開(kāi)發(fā)自定義組件，一次定義，多處使用，簡(jiǎn)化項(xiàng)目實(shí)施和交付流程。

數(shù)字孿生系統(tǒng)

HT 低代碼平臺(tái)支持 2D 場(chǎng)景、2.5D 場(chǎng)景、3D 場(chǎng)景展示、2D GIS 場(chǎng)景、3D GIS 場(chǎng)景，適用于不同場(chǎng)景的應(yīng)用搭建。

以上功能使得 HT 組態(tài)平臺(tái)成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中不可或缺的工具，幫助企業(yè)大幅提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低運(yùn)營(yíng)成本和風(fēng)險(xiǎn)。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

圖撲軟件低代碼數(shù)字孿生平臺(tái)以其在工業(yè)數(shù)字孿生和可視化監(jiān)控運(yùn)維領(lǐng)域的顯著優(yōu)勢(shì)，正推動(dòng)行業(yè)的創(chuàng)新浪潮。HT 平臺(tái)采用尖端的 Web 輕量化建模技術(shù)，成功超越了傳統(tǒng)工業(yè)組態(tài)仿真軟件的約束。HT 的輕量級(jí)運(yùn)維方案摒棄了對(duì)龐大制造模型庫(kù)的依賴(lài)，更加精準(zhǔn)地滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需求，實(shí)現(xiàn)了真正的跨平臺(tái)兼容性。依托 B/S 架構(gòu)，平臺(tái)的 Web 化設(shè)計(jì)將仿真軟件的運(yùn)行環(huán)境從高性能工作站和專(zhuān)業(yè)顯卡的束縛中解放出來(lái)?，F(xiàn)在，這些軟件能夠在任何標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器中流暢運(yùn)行，顯著提升了系統(tǒng)的可訪問(wèn)性和用戶(hù)的操作便利性。

HT 摒棄了傳統(tǒng) BIM 在運(yùn)維中的局限性，在性能與實(shí)用性之間找到了平衡點(diǎn)。盡管其模型精度和細(xì)節(jié)可能不及傳統(tǒng) BIM 模型，但這種權(quán)衡恰好滿(mǎn)足了監(jiān)控運(yùn)維的實(shí)際需求，避免了過(guò)度復(fù)雜化。為用戶(hù)提供了一個(gè)更加高效、實(shí)用且低成本部署和維護(hù)的解決方案。

圖撲自研國(guó)產(chǎn)化 HT for Web 引擎支持與國(guó)產(chǎn)嵌入式環(huán)境對(duì)接。擁有國(guó)產(chǎn)信創(chuàng)的適配認(rèn)證，包括瑞芯微 RK3588 芯片和鴻蒙 HarmonyOS 等。這意味著在保證科技自主可控的同時(shí)，避免卡脖子風(fēng)險(xiǎn)，真正實(shí)現(xiàn)科技自主可控。

總結(jié)

圖撲 HT 數(shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)產(chǎn)線(xiàn)機(jī)械臂的應(yīng)用，推進(jìn)了智能工廠中數(shù)據(jù)分析、處理、融合和應(yīng)用問(wèn)題的不斷改進(jìn)，不僅提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還降低了運(yùn)營(yíng)成本和風(fēng)險(xiǎn)。成為推動(dòng)工業(yè) 4.0 、智能制造、工業(yè)元宇宙、產(chǎn)業(yè)元宇宙發(fā)展的重要支撐技術(shù)之一。

圖撲軟件 (Hightopo) 長(zhǎng)期專(zhuān)注于 Web 可視化領(lǐng)域，自主研發(fā) HT for Web 2D 和 3D 圖形渲染引擎、低代碼數(shù)字孿生組態(tài)平臺(tái)及相關(guān)工具。目前產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于工業(yè)組態(tài)、電力能源、孿生工廠、電信機(jī)房、智慧交通、智慧城市、園區(qū)樓宇、智慧水務(wù)、航天軍工等行業(yè)領(lǐng)域，為客戶(hù)提供可靠的一站式數(shù)字孿生解決方案。