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摘要
数字孪生作为实现智能制造的关键技术之一，为物理系统提供实时高保真模拟、监测与控制，其中复杂的模型调用与生产逻辑运行会消耗大量资源。而在基于web的数字孪生服务场景下，储存和计算资源有限，硬件能力与用户需求不尽相同，难以保证运行模拟的精度与实时性，进而降低系统可用性。为此，提出一种可视化与逻辑运算协同处理的数字孪生制造装备实时同步计算框架：首先根据车间多维度信息构建设备数字模型，根据硬件能力和用户个性化计算需求，提出可配置、自适应的系统环境映射方法以修正模拟保真度，确保孪生装备的实时正确运行，并以光照环境映射为例说明其流程；其次提出基于仿真的六自由度机械手运动逻辑解算算法，将渲染帧时作为仿真时钟推进步长，保证模型运动准确以及可视化与解算同步，并将算法泛化以应用到其他多体设备中。最后，基于web设计并开发数字孪生车间建模仿真云平台，以六自由度机械手与某转向架构架加工车间为应用对象对所提方法进行验证，结果表明该方法是一种高可用的实时协同计算方法。
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