(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211260052.3 (22)申请日 2022.10.14 (71)申请人 云南昆船设计 研究院有限公司 地址 650051 云南省昆明市盘龙区人民中 路6号 (72)发明人 沈超　崔海　曾庆涛　鲜春桥　 陶余莹　保石珍　李长龙　熊雯洁　 邹云堂　张慧　宁通　何林达　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 和占宏 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06T 17/00(2006.01)G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 一种基于位置约束的普洱茶数字孪生产线 模型构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于位置约束的普洱茶 数字孪生产线模型构建方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： 采集普洱茶实体产线的相关参数， 进 行产线建模： 定义模型层次结构、 定义模 型等级、 配置模型关系； 建立模型位置约束方程： 选取生 产线的某 一点作为装配位置原点， 选取装配对象 的某一点作为对象的原点位置建立局部坐标系， 根据位置原点和约束关系建立模 型约束方程； 并 绘制模型装配位置关系图和进行模 型装配。 本发 明对普洱茶数字孪生产线的车间模型组成要素 的位置约束进行分析， 融合多层次、 多等级、 多关 系的产线模 型表达方法， 使 得模型构建更加贴近 客观物理场景， 提高了产线模型构建精准度， 保 证了数子孪生仿真的效果。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115481544 A 2022.12.16 CN 115481544 A 1.一种基于位置约束的普洱茶数字孪生产线模型构建方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： 采集普洱茶实体产线的相关参数， 进行产线建模： 定义模型层次结构： 基于单体模型 ‑组合模型 ‑总装模型的装配顺序， 构建模型之间的 层次关系； 定义模型等级： 通过分析层次化表达方法， 添加模型的约束形成模型等级； 配置模型关系： 通过配合关系 、 位置关系 、 联结关系和运动关系表达模型关系； 建立模型位置约束方程： 选取生产线的某一点作为装配位置原点， 选取装配对象的某 一点作为对象的原点 位置建立局部坐标系， 根据位置原点和约束关系建立模型约束方程； 绘制模型装配位置关系图： 根据模型关系和模型位置约束方程求解完成装配位置关系 图的绘制； 模型装配： 参照装配位置关系图， 按照约束条件进行产线总装 模型的装配。 2.根据权利要求1所述的基于位置约束的普洱茶数字孪生产线模型构建方法， 其特征 在于， 所述模型层次结构自上而下包括车间模型、 产线模型、 设备模型和部件 模型。 3.根据权利要求1所述的基于位置约束的普洱茶数字孪生产线模型构建方法， 其特征 在于， 所述模型等级的表达方法包括： 定义模型的构成元素： 单体模型、 连接件、 组合模型、 总装模型； 将起始单体模型与第一个连接件连接成第一个组合模型； 以第一个组合模型作 为基准， 用第二个连接件连接成第二个组合模型， 依此顺序最终形成总装 模型。 4.根据权利要求1所述的基于位置约束的普洱茶数字孪生产线模型构建方法， 其特征 在于， 模型关系的表达： 通过配合关系、 位置关系、 联结关系和运动关系反映出各个对象之 间的相对位置关系 、 相对运动方式以及约束类型。 5.根据权利要求1所述的基于位置约束的普洱茶数字孪生产线模型构建方法， 其特征 在于， 所述模型位置约束包括 面面距离、 线 线距离、 共面、 共轴 、 共点、 点 面距离、 线面距离 。 6.根据权利要求5所述的基于位置约束的普洱茶数字孪生产线模型构建方法， 其特征 在于， 模型共轴约束方程 为： 其中， P1和P2分别是模型1和模型2的局部坐标原点， 以P1和P2建立局部坐标系， f1和f2、 g1 和g2、 h1和h2分别为对应的方向矢量， d12＝P1‑P2； 假设模型1的轴线L1固定， 若模型1的轴线L1 和模型2的轴 线L2共轴， 则f1⊥h2， g1⊥h2， f1⊥d12， g1⊥d12， 其中f1⊥h2和g1⊥h2决定模型2的 姿态， f1⊥d12和g1⊥d12决定模型2的位置； 表示f1和d12之间共轴， 表 示g1和d12之间共轴。 7.根据权利要求1或6所述的基于位置约束的普洱茶数字孪生产线模型构建方法， 其特 征在于， 所述装配位置关系图的绘制方法： 将产线布局及物流方向、 路径绘制在一张图上， 并将各模 型之间的位置 关系进行标注； 所述位置关系包括绝对位置 关系AP和相对位置 关系 RP。 8.根据权利要求7所述的基于位置约束的普洱茶数字孪生产线模型构建方法， 其特征 在于， 所述模型装配的具体方法： 参照装配位置关系图， 从三维软件几何模型库选取相对应 的模型对象， 拖拽至模型装配视图中， 用发生器来作为产线的起始位置， 吸收器作为产线的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115481544 A 2结束位置， 将所有的模型依 次有序的放置于建模视图中， 然后按照约束条件进行产线总装 模型的装配。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115481544 A 3