Un enfoque ligero orientado a gemelos digitales para ensamblajes 3D
Autores: Fang, Luo; Liu, Qiang; Zhang, Ding
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Diseño
Escenarios de operación
Gemelos digitales
Modelos CAD
Algoritmos de simplificación de mallas
Características geométricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
En los escenarios de diseño y operación impulsados por Gemelos Digitales, los grandes modelos de diseño asistido por computadora (CAD) de equipos de líneas de producción pueden limitar el rendimiento en tiempo real y la fidelidad de la interacción entre entidades digitales y físicas. Los modelos CAD digitales a menudo consisten en partes combinadas con características de planos de esquina plegados discretos. Los modelos CAD simplificados a una resolución más baja por los algoritmos de simplificación de mallas convencionales pueden sufrir una pérdida significativa de características y rotura de mallas, y las interfaces entre las diferentes partes no pueden ser bien identificadas y simplificadas. Se propone un enfoque ligero para modelos de ensamblaje CAD comunes de Gemelos Digitales. Basado en métricas de error cuadrático, se añaden restricciones de las características de planos de esquina plegados discretos de los modelos CAD de Gemelos Digitales. La regularidad triangular en el vecindario de los vértices objetivo de contracción se utiliza como función de penalización, y se realiza la contracción de bordes en función del costo. Finalmente, se emplea un algoritmo de segmentación para identificar y eliminar las interfaces entre los dos modelos de ensamblaje CAD. El enfoque propuesto se verifica a través de modelos comunes de almacén estereoscópico, base de robot y estantería. Además, se aplica un escenario de una línea de producción de teléfonos inteligentes. Los resultados experimentales indican que el error geométrico de la malla simplificada se reduce, se mejora la tasa de fotogramas y se preserva efectivamente la integridad de las características geométricas y de los facetas triangulares.
Descripción
En los escenarios de diseño y operación impulsados por Gemelos Digitales, los grandes modelos de diseño asistido por computadora (CAD) de equipos de líneas de producción pueden limitar el rendimiento en tiempo real y la fidelidad de la interacción entre entidades digitales y físicas. Los modelos CAD digitales a menudo consisten en partes combinadas con características de planos de esquina plegados discretos. Los modelos CAD simplificados a una resolución más baja por los algoritmos de simplificación de mallas convencionales pueden sufrir una pérdida significativa de características y rotura de mallas, y las interfaces entre las diferentes partes no pueden ser bien identificadas y simplificadas. Se propone un enfoque ligero para modelos de ensamblaje CAD comunes de Gemelos Digitales. Basado en métricas de error cuadrático, se añaden restricciones de las características de planos de esquina plegados discretos de los modelos CAD de Gemelos Digitales. La regularidad triangular en el vecindario de los vértices objetivo de contracción se utiliza como función de penalización, y se realiza la contracción de bordes en función del costo. Finalmente, se emplea un algoritmo de segmentación para identificar y eliminar las interfaces entre los dos modelos de ensamblaje CAD. El enfoque propuesto se verifica a través de modelos comunes de almacén estereoscópico, base de robot y estantería. Además, se aplica un escenario de una línea de producción de teléfonos inteligentes. Los resultados experimentales indican que el error geométrico de la malla simplificada se reduce, se mejora la tasa de fotogramas y se preserva efectivamente la integridad de las características geométricas y de los facetas triangulares.