数字孪生-面向智能检测的工业仿真平台

在当今工业领域，随着科技的飞速发展，数字孪生技术逐渐成为推动智能检测和工业自动化发展的关键力量。数字孪生技术通过构建虚拟模型来映射物理实体，实现虚拟与现实之间的实时交互和精准控制，为工业检测和生产流程带来了前所未有的变革。数字孪生与智能检测的结合，不仅提升了检测效率和精度，还为工业自动化的进一步发展提供了有力支撑。

一、应用客户

上海工程技术大学、广东工业大学、武汉理工大学等高校都采用了这款面向智能检测的工业仿真平台。这些高校在相关学科的教学和研究中，借助该平台的先进功能，为学生提供了更加真实、高效的实践环境，有力地推动了机器人技术、自动控制原理、人工智能与机器学习等支撑课程的教学与科研工作。

二、产品介绍

该项目将 5G、WiFi、无人机、无人车、六轴机器人、软硬件接口协议开发等相关技术进行了深入研发及融合，充分发挥了数字孪生技术在智能检测中的应用优势。它实现了虚拟到现实、现实到虚拟的虚拟结合对应及控制功能，可展现 VR/MR、虚实结合控制、飞机故障巡检、视觉检测分析、路径规划等多种功能。项目分为无人车巡检和无人机巡检两种巡检方式，巡检对象为国产大飞机。这种创新的巡检方式，正是利用数字孪生技术进行智能检测的典型案例，大大提高了飞机故障检测的效率和准确性。

三、产品特色

本项目以三维虚拟现实技术、数字孪生技术为基础，以大型客机 (C919) 故障检测数字孪生系统为仿真对象，提供场景和主要系统、设备的三维模型及各个系统的连接关系。场景中包含国产大型客机，可操控的无人机，无人车，满足无人机、无人车的故障检测要求。在构建有效的数字孪生模型方面，该平台有着独特的优势，其构建的模型能够精准反映物理实体的状态和行为。

在无人机 / 无人车控制模拟、巡检过程中，虚拟系统实时获取无人机 / 无人车位置信息、状态数据信息及巡检信息。实验过程为虚拟结合控制模式，分为正向和逆向控制两种方式。正向模式下，实验人员操控现场无人机 / 无人车，同时将无人机 / 无人车速度、位置、时间、状态、相机拍摄信息等信息发送给系统，在虚拟场景内展现出对应的巡检信息，虚拟场景中无人机 / 无人车跟随运动，实时显示相应的状态信息；逆向模式下，由软件发送控制信息，遥控现实无人机 / 无人车运动，实现虚实结合的映射。这种虚实结合的控制方式，充分体现了工业虚仿平台的数字孪生架构的优势，为工业检测流程的优化提供了有力保障。

四、实验内容

该平台涵盖了数字孪生虚实结合、无人车 / 机巡检、无人车 / 机模拟控制、飞机故障检测等实验内容。这些实验内容紧密围绕数字孪生和智能检测的技术趋势，为学生和研究人员提供了丰富的实践机会，有助于他们深入理解数字孪生技术在工业自动化中的作用，掌握如何利用数字孪生进行智能检测的方法。

五、支撑课程

该平台能够为机器人技术、自动控制原理、人工智能与机器学习等支撑课程提供有力的辅助教学。通过在这些课程中引入该平台的实践教学，学生可以更加直观地理解课程中的理论知识，提高动手能力和创新思维，为未来在工业领域的发展打下坚实的基础。