基于Plant Simulation和MATLAB的六轴机器人联合仿真运动优化研究

邰思铭，王红平，张乂文

（长春理工大学 机电工程学院，长春 130022）

0 引言

Plant Simulation（以下简称为“Plant”）是一款面向对象、图形式集成的离散型生产系统建模仿真软件，由德国西门子公司负责开发，主要应用于生产线的模型搭构及分析研究。

目前针对Plant仿真软件大多文献都致力于解决生产线平衡、生产系统布局、作业排序与调度、物料配送等相关问题[1-4]，且其中大部分仿真项目都是基于二维模型来进行设计和实验的，即使涉及到三维仿真也只通过软件自带的对象库中的模型来进行转换，目前还没有针对Plant中三维设备仿真进行精细化操作的相关文献研究。这就造成了两点缺陷：1）虽然Plant主要以工厂仿真的数据分析为主，但自定义模型导入和精确的模型控制更能贴合实际产线的运转，能够给予工厂搭建更多的实际性参考意义；2）由于Plant本身的算法封闭不予以用户展示，无法针对内置算法进行参考分析来实现三维模型的精确调控，这就造成实际设备模型在导入后的驱动过程中无法保证平稳运行且极易产生干涉现象，使其整体展示性并不形象直观，不能够搭建更为真实的“数字孪生工厂”。

本文针对现有三维仿真的不足，以其中结构较为复杂的六轴机器人三维模型作为研究对象，针对此机器人在复杂环境中无法有效避障及平稳运行的问题提出了一种新的研究方法及解决思路，从实际机器人模型设备的导入到精细化建模及运动控制都做了相应的分析及仿真实现。……