數(shù)字孿生技術數(shù)字孿生技術概述數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁2本節(jié)目錄數(shù)字孿生技術的起源01數(shù)字孿生的概念及其特性0203數(shù)字孿生的能力等級及技術構架0405數(shù)字孿生的發(fā)展與應用數(shù)字孿生體生命周期的三個階段數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁3知識學習知識拓展學習小結課后思考了解數(shù)字孿生技術的起源、發(fā)展及應用掌握數(shù)字孿生技術的概念及其特性掌握數(shù)字孿生體全生命周期的三個階段掌握數(shù)字孿生的能力等級及技術構架了解數(shù)字孿生技術體系所涉及的先進技術學習任務數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁4知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務1.數(shù)字孿生的起源2011年3月，美國空軍實驗室首次提出了數(shù)字孿生（DigitalTwin）。當時，他們將這一概念用于戰(zhàn)斗機維護工作的數(shù)字化。隨后，美國的通用電氣（GE）以及德國的西門子（Siemens），兩家公司關注到了數(shù)字孿生，并決定將它在民用領域發(fā)揚光大。數(shù)字孿生是信息技術發(fā)展到新一階段的產物，是典型的工業(yè)數(shù)字化技術，代表了工業(yè)制造手段與數(shù)字科技深入融合發(fā)展的未來方向。5知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務2.1數(shù)字孿生的概念數(shù)字孿生，又稱為數(shù)字化雙胞胎（DigitalTwin），是綜合運用感知、計算、建模等信息技術，通過軟件定義，對物理空間進行描述、診斷、預測、決策，進而實現(xiàn)物理空間與賽博空間（Cyberspace，數(shù)字虛擬空間）的交互映射。6知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務2.1數(shù)字孿生的概念數(shù)字孿生，是物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射7知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務2.2數(shù)字孿生的特征動態(tài)——本體的實時狀態(tài)、還有外界環(huán)境狀態(tài)，會通過傳感器等手段，復現(xiàn)到數(shù)字孿生體上。全生命周期——數(shù)字孿生貫穿于產品的整個生命周期，幫助企業(yè)設計、開發(fā)、制造產品本體，還幫助企業(yè)使用和維護本體。實時/準實時——即前面所說的“動態(tài)”數(shù)字反應，是實時/準實時實現(xiàn)的。雙向——數(shù)字孿生體與本體之間進行數(shù)據雙向交互。8知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務3數(shù)字孿生體全生命周期的三個階段前期階段——數(shù)字胚胎，是“以虛擬實”階段，數(shù)字胚胎在物理對象設計階段產生，先于物理實體對象出現(xiàn)，用數(shù)字胚胎去表達尚未實現(xiàn)的物理對象，仿真并驗證其物理屬性，有助于設計者了解物理對象在不同情況下的運行狀態(tài)，同時縮短開發(fā)時間，改進產品并加快迭代。9知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務設計階段的數(shù)字孿生，主要應用包括：數(shù)字模型設計:使用CAD工具開發(fā)出滿足技術規(guī)格的產品虛擬原型，精確的記錄產品的各種物理參數(shù)，以可視化的方式展示出來，并通過一系列的驗證手段來檢驗設計的精準程度;模擬和仿真:通過一系列可重復、可變參數(shù)、可加速的仿真實驗，來驗證產品在不同外部環(huán)境下的性能和表現(xiàn)，在設計階段就驗證產品的適應性。數(shù)字胚胎，“以虛擬實”10知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務3數(shù)字孿生體全生命周期的三個階段中期階段——數(shù)字化映射體，是“以虛映實”階段，建立面向物理實體與行為邏輯的數(shù)據驅動模型，孿生數(shù)據是數(shù)據驅動的基礎，可以實現(xiàn)實體對象和數(shù)字化映射對象之間的映射，并且這個映射模擬會根據實際反饋，隨著物理實體的變化而自動做出變化。數(shù)字化映射體，“以虛映實”11知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務“以虛映實”階段的典型應用：關鍵指標監(jiān)控和過程能力評估:通過采集生產線上的各種生產設備的實時運行數(shù)據，實現(xiàn)全部生產過程的可視化監(jiān)控，并且通過經驗或者機器學習建立關鍵設備參數(shù)、檢驗指標的監(jiān)控策略，對出現(xiàn)違背策略的異常情況進行及時處理和調整。12知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務3數(shù)字孿生體全生命周期的三個階段第三階段——孿生體智能階段，該階段數(shù)字孿生體繼承了前兩個階段的數(shù)據和模型，同時借助大數(shù)據挖掘和智能算法，按照“知識模型-智慧決策-精準執(zhí)行”的方式精準控制實體對象，達到“以虛控實”，實現(xiàn)真正意義上的數(shù)字孿生。孿生體智能階段，“以虛控實”13知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務“以虛控實”階段的典型應用：遠程監(jiān)控和預測性維修:通過讀取智能工業(yè)產品的傳感器或者控制系統(tǒng)的各種實時參數(shù)，構建可視化的遠程監(jiān)控，并給予采集的歷史數(shù)據，構建層次化的部件、子系統(tǒng)乃至整個設備的健康指標體系，并使用人工智能實現(xiàn)趨勢預測;基于預測的結果，對維修策略以及備品備件的管理策略進行優(yōu)化，降低和避免客戶因為非計劃停機帶來的損失。孿生體智能階段，“以虛控實”14知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務4

數(shù)字孿生體的能力等級及技術構架注：引用自中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院，數(shù)字孿生白皮書可視化呈現(xiàn)智能診斷科學預測

輔助決策15知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務4

數(shù)字孿生體的能力等級及技術構架注：引用自中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院，數(shù)字孿生白皮書數(shù)字孿生技術架構：分為物理層、數(shù)據層、模型層、功能層

物理實體邏輯規(guī)則知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務5數(shù)字孿生技術的發(fā)展與應用注：引用自中國電子信息產業(yè)發(fā)展研究院，數(shù)字孿生白皮書數(shù)字孿生因建模仿真技術而起、因傳感技術而興，并將隨著新一代信息技術群體突破和融合發(fā)展而發(fā)展壯大。

1617知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務5數(shù)字孿生技術的發(fā)展與應用數(shù)字孿生技術應用場景數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁試錯成本高無法復刻18知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務5數(shù)字孿生技術的發(fā)展與應用數(shù)字孿生技術應用場景數(shù)字化設計：數(shù)字孿生+產品創(chuàng)新虛擬工廠：數(shù)字孿生+生產制造全過程管理設備預測性維護：數(shù)字孿生+設備管理智慧城市：數(shù)字孿生+城市運行管理智慧醫(yī)療：數(shù)字孿生+醫(yī)療服務智慧交通：數(shù)字孿生+V2X（vehicle-to-everything）數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射19知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務數(shù)字雙胞胎實施涉及到的先進技術數(shù)字孿生的技術體系非常龐大，涵蓋了感知控制、數(shù)據集成、模型構建、模型互操作、業(yè)務集成、人機交互等諸多技術領域。數(shù)字孿生的技術競爭，實際上是云計算、大數(shù)據、3D建模、工業(yè)互聯(lián)網及人工智能等先進技術綜合實力的博弈。數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射20知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務數(shù)字孿生技術歷經技術積累、概念提出、應用萌芽、快速發(fā)展四個階段。數(shù)字孿生是物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射。數(shù)字孿生的特性：動態(tài)、全生命周期、實時/準實時、雙向。數(shù)字孿生體生命周期的三個階段：設計階段“以虛擬實”，中期階段“以虛映實”，第三階段“以虛控實”。數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射21知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務數(shù)字孿生包括描述、診斷、預測、決策四個能力等級。數(shù)字孿生技術架構：分為物理層、數(shù)據層、模型層、功能層。數(shù)字孿生技術涵蓋了感知控制、數(shù)據集成、模型構建、模型互操作、業(yè)務集成、人機交互等諸多技術領域。

數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射22知識學習知識拓展學習小結課后思考學習任務請上網查詢并歸納：

數(shù)字孿生的實施工具有哪些？

數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射數(shù)字孿生技術主講：熊晶數(shù)字孿生技術概述數(shù)字孿生技術機電一體化概念設計概述數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁25本節(jié)目錄機電一體化概念設計簡介01機電一體化概念設計的特點0203機電一體化概念設計流程數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁26知識學習學習小結熟悉機電一體化概念設計的概念與特點了解機電一體化概念設計與數(shù)字孿生的關系掌握機電一體化概念設計流程學習任務數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁271.機電一體化概念設計簡介機電一體化概念設計（MechatronicsConceptDesigner,MCD)隸屬于產品全生命周期管理（PLM），適用于機電一體化產品的功能設計與調試。MCD支持的功能設計方法，打破傳統(tǒng)的機械、電氣、自動化之間的串行設計，通過管理平臺（TC）對任務進行層次化結構分解，集成上游下游的工程領域，包括需求管理、機械設計、液壓氣動傳動設計、電氣設計、功能調試等，實現(xiàn)協(xié)同設計，縮短設計周期。知識學習學習小結學習任務28傳統(tǒng)機電設備研發(fā)流程：具有成本高、周期長的特點，且不能與詳細設計并行工作，也不能及時修改概念設計意圖。知識學習學習小結學習任務串行流程依賴樣機

變更29機電一體化概念設計：可節(jié)約成本、縮短開發(fā)周期、促進跨學科協(xié)同，在設計中具有明顯優(yōu)勢。知識學習學習小結學習任務30功能模塊設計：MCD將機械、電氣、自動化等功能模塊集成于一個平臺上，構成了機電一體化系統(tǒng)跨學科設計的基礎，強化了交叉學科之間的協(xié)作及各種數(shù)據的管理。邏輯模塊與設計模塊的重復使用：在整個功能設計流程中，可以把功能模型分解成不同的，可在多個設計中重復使用的邏輯塊，并通過設計具體的參數(shù)來實現(xiàn)設計過程的優(yōu)化。數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射2機電一體化概念設計的特點知識學習學習小結學習任務31早期系統(tǒng)驗證：在開發(fā)過程的初期，MCD提供基于仿真引擎的驗證技術，能夠幫助設計人員獲取電動機、伺服等驅動動力的仿真，初步驗證概念設計的有效性。多學科支持：MCD涵蓋了機械、電氣、伺服驅動、液壓氣動、傳感器、自動化設計、編程設計、信息通信等諸多領域，為基于多學科的產品創(chuàng)新設計提供開發(fā)環(huán)境。數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射2機電一體化概念設計的特點知識學習學習小結學習任務323機電一體化概念設計流程定義設計需求創(chuàng)建功能模型創(chuàng)建邏輯模塊創(chuàng)建連接定義機電對象添加物理約束及信號定義時間序列添加傳感器定義事件PLC編程虛擬調試知識學習學習小結學習任務33機電一體化概念設計（MCD）適用于機電一體化產品的功能設計與調試，打破傳統(tǒng)的機械、電氣、自動化之間的串行設計，可實現(xiàn)協(xié)同設計，為跨學科的機電聯(lián)合設計提供了設計平臺。機電一體化概念設計的特點：功能模塊設計、邏輯模塊與設計模塊重復使用、早期系統(tǒng)驗證及多學科支持。機電一體化概念設計流程：設計需求→創(chuàng)建功能、邏輯模塊及關系→定義機電對象及其約束和信號→添加傳感器→定義序列→PLC編程及調試。數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射知識學習學習小結學習任務數(shù)字孿生技術主講：熊晶機電一體化概念設計概述數(shù)字孿生技術NXMCD軟件介紹數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁36本節(jié)目錄NXMCD軟件環(huán)境簡介01進入MCD環(huán)境的方式0203用戶默認設置與首選項設置數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁37知識學習學習小結熟悉NXMCD軟件各功能模塊及其布局熟練掌握進入MCD環(huán)境的方式了解用戶默認設置方法、掌握首選項設置方法學習任務數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁381.進入MCD環(huán)境的方式方式一：通過機電概念設計模板進入——主頁功能區(qū)“新建”命令→選擇“機電概念設計”選項卡→“常規(guī)設置”或者“空白”模板。知識學習學習小結學習任務數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁39方式二：切換應用模塊進入MCD環(huán)境——在當前模塊，選擇“應用模塊”功能區(qū)的“更多”→選擇“機電概念設計”模塊。知識學習學習小結學習任務402.NXMCD軟件環(huán)境簡介知識學習學習小結學習任務快速訪問工具條功能區(qū)頂部邊框欄資源條圖形窗口選項卡提示行41操作參數(shù)默認值都保存在“默認參數(shù)設置”文件中，可通過“用戶默認設置”或者“首選項設置”兩種方法對默認參數(shù)值進行修改。通過“用戶默認設置”來修改參數(shù)，修改后需重啟NX軟件，且修改后的參數(shù)對之后啟動的NX一直有效。通過“首選項設置”來修改參數(shù)，只對當前打開的文件有效，且保存后下次打開此模型時自動應用修改后的參數(shù)。建議通過“首選項設置”來修改參數(shù)。數(shù)字孿生，物理空間和數(shù)字虛擬空間的交互映射3.用戶默認設置與首選項設置知識學習學習小結學習任務42“首選項設置”：單擊“文件”→“首選項”→“機電概念設計”→“機電概念設計首選項”對話框。知識學習學習小結學習任務43“機電概念設計首選項”對話框知識學習學習小結學習任務44“機電概念設計首選項”對話框知識學習學習小結學習任務45“機電概念設計首選項”對話框知識學習學習小結學習任務首選項設置參數(shù)要合理，尋求仿真性能和仿真精度之間的平衡。46進入MCD環(huán)境的兩種方式：NXMCD軟件環(huán)境：用戶默認設置與首選項設置：知識學習學習小結學習任務一通過機電概念設計模板進入；二切換應用模塊進入（此法也可用于其它環(huán)境之間的切換）。主要包括訪問工具條、功能區(qū)、頂部邊框欄、資源條、圖形窗口、提示行、選項卡區(qū)域。作用范圍不同；首選項設置參數(shù)要合理，尋求仿真性能和仿真精度之間的平衡。數(shù)字孿生技術主講：熊晶NXMCD軟件介紹數(shù)字孿生技術NXMCD軟件基礎命令及操作數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁49本節(jié)目錄MCD資源條01MCD功能區(qū)命令的分類0203MCD視圖操作及快捷鍵操作數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁50知識學習學習小結熟悉MCD功能區(qū)主要命令的分布熟悉MCD資源條中機電導航器、運行時查看器的管理及使用方法掌握MCD視圖切換及操作方法，了解視圖快捷鍵操作方法學習任務圖：MCD功能區(qū)分組命令欄511.MCD功能區(qū)命令的分類進入不同的環(huán)境，功能區(qū)對應的命令不同，陳列方式也不同。MCD主頁功能區(qū)命令以“圖標+文字”的形式按照不同的功能分類，安排于不同組中。知識學習學習小結學習任務進入不同的環(huán)境，功能區(qū)對應的命令不同，陳列方式也不同。MCD主頁功能區(qū)命令以“圖標+文字”的形式按照不同的功能分類，安排于不同組中。組中命令又按照關聯(lián)性/相似性進行細分，安排在下拉菜單中。進入正確的環(huán)境→找到功能分組→下拉菜單列表→選擇命令。521.MCD功能區(qū)命令的分類知識學習學習小結學習任務圖：組中命令安排在下拉菜單中532.MCD資源條知識學習學習小結學習任務系統(tǒng)導航器機電導航器運行時查看器運行時表達式裝配導航器部件導航器MBD導航器序列編輯器Web瀏覽器歷史記錄資源條中的管理信息分類如右圖。其中屬于機電概念設計的導航器為：系統(tǒng)導航器、機電導航器、運行時查看器、運行時表達式、序列編輯器。54知識學習學習小結學習任務系統(tǒng)導航器：記錄了需求定義與分解、功能定義與分解、邏輯定義與分解。使用系統(tǒng)導航器管理產品需求、功能及邏輯，并可將任何更改傳給項目上的其他團隊。不同角色用戶可在不影響系統(tǒng)完整性的情況下進行并行開發(fā)。55知識學習學習小結學習任務機電導航器：用于管理機電概念設計創(chuàng)建的物理對象，如剛體、碰撞體、運動副、耦合副、傳感器、信號及信號。56知識學習學習小結學習任務運行時查看器：將機電對象添加到運行時查看器，在仿真過程中可以監(jiān)測所選對象運行時的參數(shù)和狀態(tài)。57知識學習學習小結學習任務序列編輯器：用于創(chuàng)建和管理基于時間或者基于事件的序列。58視圖的旋轉、縮放與平移通過鼠標操作：縮放——滾動中鍵；旋轉——按住中鍵同時拖動鼠標；平移——按住中鍵與右鍵同時拖動鼠標。通過命令操作：通過視圖功能區(qū)的命令進行旋轉、縮放與平移。3.MCD視圖操作及快捷鍵操作知識學習學習小結學習任務59定向視圖的切換對不同方位的視圖進行切換：正三軸測視圖、正等測視圖、俯視圖、左視圖、右視圖、前視圖、后視圖等。通過鼠標操作：右鍵→定向視圖→選擇要切換的視圖。知識學習學習小結學習任務60透視與平視的切換透視：具有三維沉浸式效果，近處的模型大、遠處的小。平視：遠近一樣的效果。知識學習學習小結學習任務透視試圖平視試圖61透視與平視的切換透視：具有三維沉浸式效果，近處的模型大、遠處的小。平視：遠近一樣的效果。在視圖功能區(qū)點擊透視命令，則圖形區(qū)域具備透視效果，再點擊透視命令，則恢復到平視效果。知識學習學習小結學習任務62視圖方位快捷鍵操作3.MCD視圖操作及快捷鍵操作知識學習學習小結學習任務序號快捷鍵功能1Home改變當前視圖到正三軸測視圖2End改變當前視圖到正等測視圖3Ctrl+Alt+T改變當前視圖到俯視圖4Ctrl+Alt+F改變當前視圖到前視圖5Ctrl+Alt+R改變當前視圖到右視圖6Ctrl+Alt+L改變當前視圖到左視圖7F8改變當前視圖到選擇的平面、基準平面或與當前視圖方位最接近的平面視圖（俯視圖、前視圖、右視圖、后視圖、仰視圖、左視圖）63MCD功能區(qū)命令的分類：NXMCD資源條：MCD視圖操作及快捷鍵：知識學習學習小結學習任務機電導航器、運行時查看器、序列編輯器。按照“功能→組→命令”布局，按照“進入正確的環(huán)境→找到功能分組→下拉菜單列表→選擇命令”路線查找命令。視圖的旋轉、縮放與平移；定向視圖的切換；透視與平視的切換。數(shù)字孿生技術主講：熊晶NXMCD軟件基礎命令及操作數(shù)字孿生技術剛體與碰撞體對象的物理特性與設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁66本節(jié)目錄碰撞體的物理特性及設置方法01剛體的物理特性及設置方法02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁67知識學習學習小結掌握剛體與碰撞體的物理特性掌握剛體與碰撞體的設置方法掌握碰撞體碰撞形狀的選擇技巧及碰撞體類別的選擇方法學習任務681.剛體的物理特性及設置方法一個幾何體被設置成剛體，該幾何體就會具備質量特性，可接受外力與扭矩，并能受到重力或其它作用力的影響，同時具備物理系統(tǒng)控制下的所有運動屬性。例如，定義了剛體對象的幾何體在仿真時會受到重力影響而自然落下，否則將會懸停在空中。剛體的物理特性：質量和慣性；質心位置和方位；平動和轉動速度等。知識學習學習小結學習任務69練一練：根據剛體的物理屬性，視頻中的哪個三維幾何模型應該被設置成剛體？仿真時，骰子受到重力影響而自然落下，具備剛體特性，因此，骰子的三維模型應該被設置為剛體。知識學習學習小結學習任務701.剛體的物理特性及設置方法剛體的設置方法：在機電概念設計環(huán)境中，進入“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“剛體”命令→“剛體對話框”→對剛體的屬性進行設置后確定。知識學習學習小結學習任務71知識學習學習小結學習任務在剛體對話框中，選擇剛體對應的三維模型，設置剛體的質量屬性和慣性矩，剛體顏色等之后，點擊確定。注意：一個或多個幾何體上只能添加一個剛體，剛體之間不可產生交集。72知識學習學習小結學習任務在剛體對話框中各部分的說明。質量和慣性矩屬性“自動”選項：MCD會根據幾何信息自動計算質心、坐標系、質量和慣性矩?！坝脩舳x”選項：用戶根據需要自行設置質心、坐標系、質量和慣性矩。73知識學習學習小結學習任務在剛體對話中各部分的說明。剛體顏色“指定顏色”選項：為剛體指定顏色?！盁o”選項：不為剛體指定顏色。選擇標記表單為剛體指定標記屬性的表單，該標記表單需要和讀寫設備、標記表配合使用。若無則不標記。碰撞體是能夠產生碰撞的物理對象。在物理模擬中，需要對撞在一起的兩個對象都定義有碰撞體時，物理引擎才會計算碰撞，模擬碰撞效果。在物理模擬中，撞在一起的兩個對象，只有一個定義了碰撞體，或者都沒有定義碰撞體，則會彼此相互穿透而過。742.碰撞體的物理特性及設置方法知識學習學習小結學習任務75練一練：根據碰撞體的物理屬性，視頻中的哪些三維幾何模型應該被設置成碰撞體？骰子與滑道之間有碰撞效果，骰子和底部盒子之間有碰撞效果，因此骰子、滑道、底部盒子均應該被設置成碰撞體。知識學習學習小結學習任務76碰撞體的設置方法：在機電概念設計環(huán)境中，進入“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“碰撞體”命令→“碰撞體對話框”→對碰撞體的屬性進行設置后確定。知識學習學習小結學習任務77知識學習學習小結學習任務在碰撞體對話框中：選擇碰撞體對應的三維模型設置碰撞體的形狀（影響碰撞性能）選擇碰撞材料設定碰撞類別（影響是否進行碰撞計算）碰撞體形狀的選擇技巧碰撞體的幾何精度越高，碰撞體之間就越容易發(fā)生穿透破壞，為了減少不穩(wěn)定的風險（如穿透、粘連、抖動），并發(fā)揮其運行性能，建議盡可能的選用簡單的碰撞類型，例如方塊、圓柱體等。78知識學習學習小結學習任務在碰撞體對話框中各部分的說明。設置碰撞體的形狀（影響碰撞性能）碰撞體形狀影響碰撞性能，計算性能從高到低是方塊、圓柱體、球體、膠囊、凸面體、多凸面體、網格面。79知識學習學習小結學習任務在碰撞體對話框中各部分的說明。設置碰撞體的形狀（影響碰撞性能）碰撞體形狀影響碰撞性能，計算性能從高到低是方塊、圓柱體、球體、膠囊、凸面體、多凸面體、網格面。碰撞屬性“自動”選項：MCD會根據幾何信息自動計算幾何中心、坐標系和尺寸。碰撞屬性“用戶定義”選項：用戶根據需要自行設置幾何中心、坐標系和尺寸。80知識學習學習小結學習任務在碰撞體對話框中各部分的說明。設置碰撞類別碰撞類別：0—15；碰撞類別為0的碰撞體可與任何類別的碰撞體進行碰撞計算；碰撞類別1—15之間的碰撞體，只能與對應類別的碰撞體進行碰撞計算，例如碰撞類別分別為1和2的兩個碰撞體，撞在一起時不會進行碰撞計算，而是會穿透而過。81知識學習學習小結學習任務剛體的物理特性：剛體具備質量和慣性、質心位置和方位、平動和轉動速度等物理特性。一個或多個幾何體上只能添加一個剛體，剛體之間不能有交集。剛體的設置方法：在“機械”功能組中選擇“剛體”命令，在剛體對話框中選擇剛體對應的三維模型，設置剛體的質量屬性和慣性矩（自動或者用戶定義方式），設定剛體顏色。82知識學習學習小結學習任務碰撞體的物理特性：具備碰撞特性，在物理模擬中，需要對撞在一起的兩個對象都定義有碰撞體時，物理引擎才會計算碰撞，模擬碰撞效果。否則模型會穿透對方而過，不進行碰撞計算與碰撞模擬。碰撞體的設置方法：在“機械”功能組中選擇“碰撞體”命令，在碰撞體對話框中，選擇碰撞體對應的三維模型，設置碰撞體的形狀（影響碰撞性能，盡可能選擇簡單的碰撞類型），選擇碰撞材料，設定碰撞類別（影響是否進行碰撞計算）。數(shù)字孿生技術主講：熊晶剛體與碰撞體對象的物理特性與設置方法數(shù)字孿生技術對象源的物理特性與設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁85本節(jié)目錄對象源的設置方法01對象源的概念及其物理特性02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁86知識學習學習小結掌握對象源與剛體的關系掌握對象源的設置方法掌握對象源間隔產生物料的不同方法學習任務871.對象源的概念及其物理特性知識學習學習小結學習任務881.對象源的概念及其物理特性對象源：在特定的時間間隔創(chuàng)建多個外表、屬性相同的對象實例。對象源的應用：用對象源來模擬機電系統(tǒng)中的物料流。對象源的對象必定是剛體，能受到重力及其它外力的作用。知識學習學習小結學習任務對象源：一定時間間隔產生物料892.對象源的設定方法知識學習學習小結學習任務將要設定為對象源的三維模型設置為剛體→在機電概念設計環(huán)境下單擊“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“對象源”命令→“對象源對話框”→對象源的屬性進行設置后確定。90知識學習學習小結學習任務在對象源對話框中，選擇對象源對應的三維模型，設置觸發(fā)方式，設定相關名稱。若觸發(fā)方式為基于時間，則需設定時間間隔和開始偏置時間。仿真時系統(tǒng)按照設置自動連續(xù)復制對象。若觸發(fā)方式為每次激活時一次，則無需設定時間間隔和偏置時間。仿真時需手動觸發(fā)復制對象。91知識學習學習小結學習任務在對象源對話框中的觸發(fā)方式基于時間以設定的時間間隔復制物料首個物料復制的偏置時間92知識學習學習小結學習任務在對象源對話框中的觸發(fā)方式每次激活時一次仿真時手動點擊激活復制物料93知識學習學習小結學習任務對象源：在特定的時間間隔創(chuàng)建多個外表、屬性相同的對象實例。對象源的應用：用對象源來模擬機電系統(tǒng)中的物料流。對象源的對象必定是剛體，能受到重力及其它外力的作用。碰撞體的設置方法：將要設定為對象源的三維模型設置為剛體→在機電概念設計環(huán)境下單擊“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“對象源”命令→“對象源對話框”→選擇三維模型、設定觸發(fā)方式（基于時間、每次激活）等設置后確定。數(shù)字孿生技術主講：熊晶對象源的物理特性與設置方法數(shù)字孿生技術傳輸面的物理特性與設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁96本節(jié)目錄傳輸面的物理特性（傳輸面與碰撞體的關系）01傳輸面的概念與分類02傳輸面的設置方法03數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁97知識學習學習小結掌握傳輸面與碰撞體對象的關系掌握傳輸面的設置方法掌握不同類型傳輸面速度矢量的設置方法學習任務98傳輸面屬于執(zhí)行器的內容，但為了后續(xù)對象源、對象收集器等基本機電對象的介紹，這里先介紹傳輸面。知識學習學習小結學習任務991.傳輸面的概念與分類傳輸面：是具有將所選的面轉化成“傳送帶”的一種機電“執(zhí)行器”。一旦有物體放置在傳輸面上，這個物體就會按照傳輸面指定的方向和速度運輸?shù)狡渌恢?。傳輸面的類型包括：直線型傳輸面、圓型傳輸面、組合型傳輸面。知識學習學習小結學習任務簡單直線傳輸面直線＋圓型傳輸面直線＋圓型傳輸面1002.傳輸面與碰撞體的關系傳輸面必定是碰撞體，并且是一一對應。運輸時，物料受重力自然落在傳輸面上（否則物料懸停在空中，不會落在傳輸面上，不會被運輸），即物料具有質量特性，物料一定是剛體。傳輸面能運輸物料，二者接觸卻沒有發(fā)生穿透而過的現(xiàn)象，那么傳輸面與被運輸?shù)奈锪媳囟ǘ际桥鲎搀w。知識學習學習小結學習任務101傳輸面必定是碰撞體，并且是一一對應。如圖案例中，簡單直線傳輸面為其定義一個碰撞體。直線+圓型傳輸面中有三個傳輸面，則要分別定義三個碰撞體。知識學習學習小結學習任務簡單直線傳輸面?zhèn)鬏斆嫠俣确较蛑本€＋圓型傳輸面?zhèn)鬏斆?速度1方向傳輸面2傳輸面3速度2方向速度3方向將要設定為傳輸面的三維模型設置為碰撞體→在機電概念設計環(huán)境下單擊“主頁”功能區(qū)→“電氣”工具欄→“傳輸面”命令→“傳輸面對話框”→對傳輸面的屬性進行設置后確定。1023.傳輸面的設置方法知識學習學習小結學習任務103知識學習學習小結學習任務在傳輸面設置對話框中：選擇傳輸面對應的三維模型設置傳輸面的運動類型（直線或者圓形）指定矢量設定速度大小設置起始位置104知識學習學習小結學習任務在傳輸面對話框中各部分的說明。運動類型：“直線”類型：需要指定傳輸面的矢量方向、速度大小和初始位置?！皥A”類型：需要指定圓弧的中心點、矢量方向（右手螺旋法則）、中間半徑、中間速度和起始位置。105知識學習學習小結學習任務指定矢量：“直線”類型傳輸面矢量方向為沿著傳輸面的直線方向。可通過自動判定矢量方向或者指定矢量方向（例如選擇兩點）。“圓”類型傳輸面矢量方向需根據運動速度方向結合右手螺旋法則來確定。右手螺旋法則——四根手指順著速度方向彎曲，大拇指方向即為矢量方向。速度方向矢量方向右手法則106知識學習學習小結學習任務運動為“圓”類型，速度方向為圖中紅色箭頭所示，根據右手螺旋法則，為矢量方向為圖中棕色箭頭所示，豎直向上。速度方向107知識學習學習小結學習任務傳輸面三要素：面、速度大小和速度方向傳輸面類型：直線型和圓型是基本類型，還有二者組合而成的平面?zhèn)鬏斆婧涂臻g傳輸面。傳輸面與碰撞體的關系：傳輸面必定是碰撞體，且一一對應。（傳輸面上的物料必定是剛體和碰撞體）傳輸面設置方法：將要設定為傳輸面的三維模型設置為碰撞體→在機電概念設計環(huán)境下單擊“主頁”功能區(qū)→“電氣”工具欄→“傳輸面”命令→“傳輸面對話框”→對傳輸面的屬性進行設置后確定。數(shù)字孿生技術主講：熊晶傳輸面的物理特性與設置方法數(shù)字孿生技術碰撞傳感器及其設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁110本節(jié)目錄碰撞傳感器的設置方法01碰撞傳感器的概念及屬性02觀察碰撞傳感器的狀態(tài)03數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁111知識學習學習小結掌握碰撞傳感器的屬性掌握碰撞傳感器的設置方法能夠使用運行時查看器觀察碰撞傳感器的狀態(tài)學習任務112碰撞傳感器屬于傳感器的內容，但為了后續(xù)對象收集器、發(fā)送器出入口、對象變換器、更改顯示器等基本機電對象的介紹，這里先介紹碰撞傳感器。對象收集器、發(fā)送器出入口、對象變換器、更改顯示器等基本機電對象的觸發(fā)器必須是碰撞傳感器。知識學習學習小結學習任務1131.碰撞傳感器的概念及屬性知識學習學習小結學習任務碰撞傳感器1執(zhí)行機構1碰撞傳感器2執(zhí)行機構2碰撞傳感器3執(zhí)行機構3料倉料倉氣缸對象收集器傳輸面1141.碰撞傳感器的概念及屬性碰撞傳感器：用碰撞傳感器來收集碰撞事件，碰撞事件可以被用來觸發(fā)或者停止執(zhí)行機構的某些動作。碰撞傳感器的兩個屬性triggered（觸發(fā)狀態(tài)）：表示碰撞事件的觸發(fā)狀態(tài)，true表示發(fā)生碰撞，false表示未發(fā)生碰撞。active（活動）：表示碰撞傳感器是否激活狀態(tài)，true表示發(fā)生激活，false表示未激活。只有將碰撞傳感器激活，其才能收集碰撞事件。知識學習學習小結學習任務115碰撞傳感器的兩個屬性若碰撞傳感器的“active（活動）”設定為“true”：則當碰撞事件發(fā)生，碰撞傳感器的觸發(fā)狀態(tài)會顯示“true”，并能觸發(fā)執(zhí)行機構的動作。若碰撞傳感器的“active（活動）”設定為“false”：則當碰撞事件發(fā)生，碰撞傳感器不會觸發(fā)，且不能觸發(fā)執(zhí)行機構的動作。也就是說，只有將碰撞傳感器激活（“active（活動）”設定為“true”

），其才能收集碰撞事件。知識學習學習小結學習任務1162.碰撞傳感器的設置方法碰撞傳感器的設置方法：在機電概念設計環(huán)境中，進入“主頁”功能區(qū)→“電氣”工具欄→“碰撞傳感器”命令→“碰撞傳感器對話框”→對碰撞傳感器的屬性進行設置后確定。知識學習學習小結學習任務117知識學習學習小結學習任務在碰撞傳感器對話框中：選擇碰撞傳感器對應的三維模型；設置碰撞體的形狀（與設置碰撞體對象時的碰撞形狀相似）；設定碰撞類別（影響是否進行碰撞計算，與設置碰撞體對象時的碰撞類別相似）。118知識學習學習小結學習任務碰撞傳感器1能被紫色物料觸發(fā)，而不會被紅色和藍色物料觸發(fā)？碰撞傳感器1執(zhí)行機構1碰撞傳感器2執(zhí)行機構2碰撞傳感器3執(zhí)行機構3119知識學習學習小結學習任務碰撞傳感器1，2，3的碰撞類別分別設定為1，2，3，同時紫色物料、紅色物料、藍色物料模型被設置為碰撞體，且碰撞類別分別設定為1，2，3；則碰撞傳感器1只能與同類別的紫色物料觸發(fā)碰撞事件，也就是紫色物料只能觸發(fā)傳感器1。同理傳感器2、3只能被紅色、藍色物料觸發(fā)。碰撞傳感器（類別1~15）能識別與其碰撞類別一致的物料。120知識學習學習小結學習任務若碰撞傳感器1的碰撞類別設定為0，則會發(fā)生什么現(xiàn)象？碰撞類別為0的碰撞傳感器可與任何類別的碰撞體進行碰撞計算，因此若碰撞傳感器1的碰撞類別設定0，三種顏色物料的碰撞類別無論設定為何值，都會觸發(fā)碰撞傳感器1，使得無法完成物料的分類分揀。1213.觀察碰撞傳感器的狀態(tài)利用運行時查看器觀察碰撞傳感器的兩個屬性：將傳感器添加到運行時查看器，仿真時，通過運行時查看器觀察傳感器的觸發(fā)狀態(tài)。知識學習學習小結學習任務單擊右鍵將傳感器添加到查看器運行時查看器觀察碰撞傳感器的兩個屬性122知識學習學習小結學習任務用碰撞傳感器來收集碰撞事件，碰撞事件可以被用來觸發(fā)或者停止執(zhí)行機構的某些動作。只有將碰撞傳感器激活（即“active（活動）”屬性設定為“true”），碰撞事件發(fā)生時才能被觸發(fā)，進而觸發(fā)執(zhí)行機構動作。碰撞傳感器的碰撞類別設置為0~15之間的整數(shù)，碰撞傳感器（類別1~15）能識別與其碰撞類別一致的物料，可用于特定物料的識別。將傳感器添加到運行時查看器，仿真時，通過運行時查看器觀察傳感器的觸發(fā)狀態(tài)。數(shù)字孿生技術主講：熊晶碰撞傳感器及其設置方法數(shù)字孿生技術對象變換器及其設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁125本節(jié)目錄對象變換器的設置方法01對象變換器的作用及其特性02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁126知識學習學習小結學習任務掌握對象變換器源對象及目標對象的基本機電對象屬性掌握對象變換器的觸發(fā)條件掌握對象變換器的設置方法1271.對象變換器的作用及其特性知識學習學習小結學習任務物料（變換前）傳輸面加工單元：碰撞傳感器（對象變換器的觸發(fā)器）物料（變換后）對象收集器對象變換器的仿真邏輯：物料觸發(fā)碰撞傳感器→物料外形發(fā)生變換128對象變換器：其作用是模擬對象外觀的改變，例如模擬待加工物料與加工成品之間的外形變化。知識學習學習小結學習任務討論：（1）對象變換器改變對象外觀的條件？（2）將對象的外觀改為如何？對象變換器要有觸發(fā)器，觸發(fā)器被觸發(fā)，對象變換器改變對象外觀建立兩個三維模型，一個對應改變之前，一個對應改變之后1.對象變換器的作用及其特性物料（變換前）物料（變換后）傳輸面加工單元：碰撞傳感器（對象變換器的觸發(fā)器）129對象變換器的觸發(fā)器：碰撞傳感器。物料與碰撞傳感器發(fā)生碰撞事件，碰撞傳感器被觸發(fā)（觸發(fā)器被觸發(fā)），對應的對象變換器開啟變換物料的仿真效果。源對象：對象源，即變換之前的物料三維模型必須是對象源。目標對象：剛體，即變換之后的物料三維模型必須是剛體。源對象，目標對象是否還具備其它基本機電對象屬性（如碰撞體等），則應根據仿真需求來確定。知識學習學習小結學習任務1.對象變換器的作用及其特性1302.對象變換器的設置方法對象變換器的設置方法：首先將觸發(fā)器三維模型設置為碰撞傳感器→在機電概念設計環(huán)境中，進入“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“對象變換器”命令→“對象變換器對話框”→對對象變換器的屬性進行設置后確定。知識學習學習小結學習任務131知識學習學習小結學習任務對象變換器設置對話框：選擇對應的碰撞傳感器源對象是任意對象源還是指定對象源目標對象132知識學習學習小結學習任務對象變換器的觸發(fā)器被觸發(fā)則會讓相應物料的外形發(fā)生變化。對象變換器的觸發(fā)器是碰撞傳感器，源對象是對象源，目標對象是剛體。如果需調整變換之后的物料姿態(tài)，應在對應剛體對象中修改剛體的坐標系（操作方法詳見操作視頻）。數(shù)字孿生技術主講：熊晶對象變換器及其設置方法數(shù)字孿生技術顯示更改器及其設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁135本節(jié)目錄顯示更改器的設置方法01顯示更改器的作用及其特性02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁136知識學習學習小結學習任務掌握顯示更改器的作用掌握顯示更改器的觸發(fā)條件掌握顯示更改器的設置方法1371.顯示更改器的作用及其特性知識學習學習小結學習任務物料（對象變換前）傳輸面加工單元1：碰撞傳感器（對象變換器的觸發(fā)器）物料（對象變換后/顯示更改前）對象收集器顯示更改器的仿真邏輯：物料觸發(fā)碰撞傳感器→物料顏色發(fā)生變換物料（顯示更改后）加工單元2：碰撞傳感器（顯示更改器的觸發(fā)器）138顯示更改器：其作用是模擬對象顏色的改變，例如模擬被加工物料經過噴漆等工序后的外觀顏色變化。知識學習學習小結學習任務1.顯示更改器的作用及其特性物料（對象變換前）傳輸面加工單元1：碰撞傳感器（對象變換器的觸發(fā)器）物料（對象變換后/顯示更改前）對象收集器物料（顯示更改后）加工單元2：碰撞傳感器（顯示更改器的觸發(fā)器）139顯示更改器與對象變換器：顯示更改器更改對象顏色；對象變換器變換對象外觀形狀。顯示更改器、對象變換器、對象收集器、發(fā)送器出入口，它們都要有要有觸發(fā)器，觸發(fā)器被觸發(fā)，它們才開啟工作。它們的觸發(fā)器都是碰撞傳感器。知識學習學習小結學習任務1.顯示更改器的作用及其特性140顯示更改器的觸發(fā)器：碰撞傳感器。物料與碰撞傳感器發(fā)生碰撞事件，碰撞傳感器被觸發(fā)（觸發(fā)器被觸發(fā)），對應的顯示更改器開啟更改物料顏色的仿真效果。執(zhí)行模式：從不/始終/一次。知識學習學習小結學習任務1.顯示更改器的作用及其特性1412.顯示更改器的設置方法顯示更改器的設置方法：首先將觸發(fā)器三維模型設置為碰撞傳感器→在機電概念設計環(huán)境中，進入“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“顯示更改器”命令→“顯示更改器對話框”→對顯示更改器的屬性進行設置后確定。知識學習學習小結學習任務142知識學習學習小結學習任務顯示更改器設置對話框：選擇顯示更改器的觸發(fā)器選擇執(zhí)行模式：從不/始終/一次設置變換后的顏色選擇對應的碰撞傳感器選擇執(zhí)行模式變換之后的顏色143知識學習學習小結學習任務若仿真時，物料顏色未按預期變化，則檢查：觸發(fā)器與物料碰撞時否能觸發(fā)，尤其是物料碰撞體與碰撞傳感器的類別是否一致。查看執(zhí)行模式是否正確。144知識學習學習小結學習任務顯示更改器的觸發(fā)器被觸發(fā)則會讓相應物料的顏色發(fā)生變化。顯示更改器的觸發(fā)器是碰撞傳感器，有三種執(zhí)行模式：從不/始終/一次。碰撞傳感器的碰撞類別、執(zhí)行模式的設置都會影響顯示更改器的工作（操作方法詳見操作視頻）。數(shù)字孿生技術主講：熊晶顯示更改器及其設置方法數(shù)字孿生技術對象收集器及其設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁147本節(jié)目錄對象收集器的設置方法01對象收集器的作用及其特性02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁148知識學習學習小結掌握對象收集器與對象源的關系掌握對象收集器的觸發(fā)條件掌握對象收集器的設置方法學習任務1491.對象收集器的作用及其特性知識學習學習小結學習任務對象收集器150對象收集器：與對象源的作用相反。當對象源與對象收集器發(fā)生碰撞事件，對象收集器就能夠使對象源生成的對象消失。知識學習學習小結學習任務1.對象收集器的作用及其特性對象收集器對象源對象源對應的三維模型進入到藍色盒子中，觸發(fā)對象收集器開始收集動作。151對象收集器的特性觸發(fā)器：碰撞傳感器。對象收集器對應的三維模型應先設定為碰撞傳感器。對應的物料應當是碰撞體，這樣物料與對象收集器發(fā)生碰撞時才能被觸發(fā)產生收集動作，達到讓被收集對象消失的仿真效果。收集對象：對象源。對象收集器要與對象源成對使用。知識學習學習小結學習任務1.對象收集器的作用及其特性1522.對象收集器的設置方法對象收集器的設置方法：先將三維模型設置為碰撞傳感器→在機電概念設計環(huán)境中，進入“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“對象收集器”命令→“對象收集器對話框”→對對象收集器的屬性進行設置后確定。將三維模型設置為碰撞傳感器時，注意碰撞傳感器的類別設置應能夠被對象源觸發(fā)。知識學習學習小結學習任務1532.對象收集器的設置方法知識學習學習小結學習任務154知識學習學習小結學習任務在對象收集器對話框中：選擇觸發(fā)器；選擇收集對象是任意對象源還是指定對象源。155知識學習學習小結學習任務對象收集器的作用與對象源的作用相反，對象收集器使得對象源復制的對象消失。對象源的觸發(fā)器是碰撞傳感器，收集對象是對象源。當對象收集器的觸發(fā)器觸發(fā)，則對象收集器啟動收集動作，可收集任意對象源或者指定對象源。數(shù)字孿生技術主講：熊晶對象收集器及其設置方法數(shù)字孿生技術發(fā)送器出入口及其設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁158本節(jié)目錄發(fā)送器出入口的設置方法01發(fā)送器出入口的作用及其特性02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁159知識學習學習小結熟悉發(fā)送器出入口的仿真效果掌握發(fā)送器入口的觸發(fā)條件掌握發(fā)送器出入口的對應關系及設置方法學習任務1601.發(fā)送器出入口的作用及其特性知識學習學習小結學習任務物料傳輸面碰撞傳感器橙色物料的發(fā)送器入口橙色物料的發(fā)送器出口綠色物料的發(fā)送器入口綠色物料的發(fā)送器出口發(fā)送器出入口的仿真邏輯：觸發(fā)碰撞傳感器→進入發(fā)送器入口（物料消失）→發(fā)送器出口（物料出現(xiàn)）161發(fā)送器出入口：包括發(fā)送器入口與發(fā)送器出口。發(fā)送器入口的觸發(fā)器被觸發(fā)則會讓相應的物料消失；發(fā)送器出口與發(fā)送器入口對應，讓物料復現(xiàn)。知識學習學習小結學習任務1.發(fā)送器出入口的作用及其特性橙色物料的發(fā)送器入口橙色物料的發(fā)送器出口綠色物料的發(fā)送器入口綠色物料的發(fā)送器出口碰撞傳感器討論：（1）發(fā)送器入口發(fā)送物料的條件？（2）發(fā)送器出口復現(xiàn)什么物料？發(fā)送器入口要有觸發(fā)器，觸發(fā)器被觸發(fā)，發(fā)送器入口發(fā)送物料與發(fā)送器入口對應162發(fā)送器出入口的特性發(fā)送器入口觸發(fā)器：碰撞傳感器。物料與碰撞傳感器發(fā)生碰撞事件，碰撞傳感器被觸發(fā)（觸發(fā)器被觸發(fā)），對應的發(fā)送器入口開啟發(fā)送動作。發(fā)送器出口：應該與發(fā)送器入口對應。發(fā)送器出口復現(xiàn)的物料就是在對應的發(fā)送器入口消失的物料。知識學習學習小結學習任務1.發(fā)送器出入口的作用及其特性1632.發(fā)送器出入口的設置方法發(fā)送器入口的設置方法：先將觸發(fā)器三維模型設置為碰撞傳感器→在機電概念設計環(huán)境中，進入“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“發(fā)送器入口”命令→“發(fā)送器入口對話框”→對發(fā)送器入口的屬性進行設置后確定。知識學習學習小結學習任務1642.發(fā)送器出入口的設置方法發(fā)送器出口的設置方法：在機電概念設計環(huán)境中，進入“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→“發(fā)送器出口”命令→“發(fā)送器出口對話框”→對發(fā)送器出口的屬性進行設置后確定。知識學習學習小結學習任務165知識學習學習小結學習任務2.發(fā)送器出入口的設置方法166知識學習學習小結學習任務在發(fā)送器入口與發(fā)送器出口設置要點：選擇對應的碰撞傳感器發(fā)送對象任意還是指定對象端口標記物料復現(xiàn)的點；物料質心與該點重合物料復現(xiàn)時的姿態(tài)端口標記發(fā)送器出口復現(xiàn)的物料與對應發(fā)送器入口消失的物料一致若仿真時設置了多個發(fā)送器入口（端口編號不一樣），發(fā)送器出口依靠端口標記復現(xiàn)對應的物料。167知識學習學習小結學習任務發(fā)送器入口的觸發(fā)器被觸發(fā)則會讓相應的物料消失；發(fā)送器出口讓物料復現(xiàn)。發(fā)送器入口的觸發(fā)器是碰撞傳感器，發(fā)送器出口應該與發(fā)送器入口對應，通過端口標記數(shù)字對應。當發(fā)送器入口的觸發(fā)器觸發(fā)，則入口啟動發(fā)送動作；發(fā)送器出口依靠端口標記復現(xiàn)對應的物料。數(shù)字孿生技術主講：熊晶發(fā)送器出入口及其設置方法數(shù)字孿生技術固定副和斷開約束指令及其設置數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁170本節(jié)目錄固定副的創(chuàng)建方法01固定副的概念與作用02斷開約束指令的創(chuàng)建方法02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁171知識學習學習小結學習任務掌握固定副的概念與作用掌握固定副的創(chuàng)建方法掌握斷開約束的設置方法與仿真意義1721.固定副的概念與作用知識學習學習小結學習任務固定副：是指將一個構件固定在另一個構件上的運動副，形成固定副的兩個構件之間沒有相對運動。固定副可用于將剛體固定在一個固定位置，例如鉸鏈副中連接件、基本件都是剛體，那么將基本件剛體添加固定副，否則鉸鏈副中的兩個剛體構件都受重力而墜落出仿真界面。固定副還可用于讓兩個剛體固定在一起，其中一個剛體運動，另一個剛體隨之一起運動。1732.固定副的創(chuàng)建方法固定副的創(chuàng)建方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→運動副→基本運動副→固定副方法二：主頁功能區(qū)→機械工具欄→基本運動副→固定副方法三：機電導航器→運動副與約束選項處右鍵→新建→固定副上述任意方法均可進入固定副設置對話框。知識學習學習小結學習任務174固定副的創(chuàng)建方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→運動副→基本運動副→固定副知識學習學習小結學習任務175固定副的創(chuàng)建方法：方法二：“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→基本運動副→固定副知識學習學習小結學習任務176固定副的創(chuàng)建方法：方法三：機電導航器→“運動副與約束”選項處右鍵→新建→固定副知識學習學習小結學習任務177知識學習學習小結學習任務固定副設置對話框：將基本運動副選擇為固定副。選擇連接件與基本件：連接件、基本件不為空則必須是剛體，表示兩個剛體固定在一起，其中一個剛體運動，另一個剛體隨之一起運動；基本件可以為空，相當于將連接件固定在當前位置上。1783.斷開約束指令知識學習學習小結學習任務斷開約束：兩個構件之間所受到的力和力矩過大時，能破壞這兩個構件之間的運動副，使得運動副失效而不再約束兩構件之間的運動關系。斷開約束用于模擬運動副失效的條件。斷開約束表明了該運動副在受到何方向、多大的力/力矩可以斷開約束。斷開約束的設置與仿真對真實機電系統(tǒng)的設計與驗證有著非常重要的作用。179知識學習學習小結學習任務設置斷開約束：“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→約束→斷開約束180知識學習學習小結學習任務設置斷開約束：在斷開約束對話框中添加斷開約束的運動副選擇斷開模式：力或者力矩最大幅值：力或者力矩的最大值方向：若指定方向，運動副受到該方向的力或者力矩超過最大幅值時，斷開約束；若不指定方向，任意方向上的力或者力矩超過最大幅值時，斷開約束。181知識學習學習小結學習任務斷開約束的仿真效果：視頻中兩個案例，擋板被添加了固定約束，固定在了大地上，均添加了斷開約束傳輸面速度慢，物料慣性小，未達到斷開約束的最大幅值力，固定副未被破壞傳輸面速度快，物料慣性大，達到斷開約束的最大幅值力，固定副被破壞182知識學習學習小結學習任務固定副是指將一個構件固定在另一個構件上的運動副，形成固定副的兩個構件之間沒有相對運動。固定副設置時，連接件、基本件不為空則必須是剛體，表示兩個剛體固定在一起，其中一個剛體運動，另一個剛體隨之一起運動；基本件可以為空，表示將連接件固定在當前位置上。斷開約束用于模擬運動副失效的條件。數(shù)字孿生技術主講：熊晶固定副和斷開約束指令及其設置數(shù)字孿生技術螺旋副指令及其設置數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁185本節(jié)目錄01螺旋副的概念與作用02螺旋副的創(chuàng)建方法03螺旋副的運動控制與仿真數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁186知識學習學習小結學習任務掌握螺旋副的概念與作用掌握螺旋副的創(chuàng)建方法掌握螺旋副的速度控制與位置控制方法1871.螺旋副的概念與作用知識學習學習小結學習任務螺旋副：是按照一定的速度和螺距沿著螺旋線方向運動的運動副。螺旋副可以用于模擬零件之間的螺紋連接以及螺紋傳動。螺旋副運動的自由度為1。1882.螺旋副的創(chuàng)建方法知識學習學習小結學習任務螺旋副的創(chuàng)建方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→運動副→基本運動副→螺旋副方法二：主頁功能區(qū)→機械工具欄→基本運動副→螺旋副方法三：機電導航器→運動副與約束選項處右鍵→新建→螺旋副上述任意方法均可進入螺旋副設置對話框。189螺旋副的創(chuàng)建方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→運動副→基本運動副→螺旋副知識學習學習小結學習任務190螺旋副的創(chuàng)建方法：方法二：“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→基本運動副→螺旋副知識學習學習小結學習任務191螺旋副的創(chuàng)建方法：方法三：機電導航器→“運動副與約束”選項處右鍵→新建→螺旋副知識學習學習小結學習任務192知識學習學習小結學習任務螺旋副設置對話框：將基本運動副選擇為螺旋副。選擇連接件與基本件：連接件、基本件不為空則必須是剛體；基本件可以為空，表示將連接件與地面相連，連接件在當前位置上做螺旋運動。指定旋轉軸矢量與錨點。定義螺距：表示連接件相對于基本件旋轉一周所發(fā)生的軸向位移。1933.螺旋副的運動控制知識學習學習小結學習任務完成螺旋副的設置后，通過執(zhí)行器對螺旋副進行運動控制。螺旋副的運動控制方法：位置控制與速度控制。螺旋副的速度控制：只需指定螺旋副的運動速度，以指定速度一直運動。螺旋副的位置控制：指定螺旋副的位置目標與速度，仿真時以指定速度運動至位置目標后停止。194知識學習學習小結學習任務螺旋副的速度控制：只需指定螺旋副的運動速度，包括線速度（mm/s）與角速度（°/s）控制。仿真時無停止位置目標，以指定速度一直運動。線速度類型與線速度值角速度類型與角速度值195知識學習學習小結學習任務螺旋副的位置控制：指定螺旋副的位置目標與速度。包括線性位置目標（mm）、線速度，角度位置目標（°）與角速度（°/s）。仿真時以指定速度運動至位置目標后停止。線性位置目標與線速度值角度位置目標與角速度值196知識學習學習小結學習任務螺旋副是按照一定的速度和螺距沿著螺旋線方向運動的運動副。螺旋副運動的自由度為1。選擇連接件與基本件：連接件、基本件不為空則必須是剛體；基本件可以為空，表示將連接件與地面相連，連接件在當前位置上做螺旋運動?？墒褂梦恢每刂苹蛩俣瓤刂苼砜刂坡菪边\動，位置控制包括線性位置目標與線性速度控制、角度位置目標與角速度控制；速度控制包括線性速度控制與角速度控制。數(shù)字孿生技術主講：熊晶螺旋副指令及其設置數(shù)字孿生技術柱面副指令及其設置數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁199本節(jié)目錄螺旋副與柱面副的區(qū)別01柱面副的概念02柱面副的創(chuàng)建方法03柱面副的運動控制與仿真04數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁200知識學習學習小結學習任務掌握柱面副的概念熟悉螺旋副與柱面副的區(qū)別掌握柱面副的創(chuàng)建方法掌握柱面副的速度控制與位置控制方法2011.柱面副的概念知識學習學習小結學習任務柱面副：被定義為柱面副的兩個構件之間可以按照柱面副定義的矢量軸做旋轉或者平移運動。柱面副有2個自由度，一個旋轉自由度和一個平移自由度，這兩個自由度之間獨立。2022.螺旋副與柱面副的區(qū)別知識學習學習小結學習任務螺旋副有1個自由度，柱面副有2個自由度。螺旋副中，旋轉一周，連接件沿軸線方向移動一段距離，且此距離恒定（螺距）。柱面副中，旋轉一圈，連接件沿軸線方向可以移動也可以不移動，且移動距離不恒定。2033.柱面副的創(chuàng)建方法知識學習學習小結學習任務柱面副的創(chuàng)建方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→運動副→基本運動副→柱面副方法二：主頁功能區(qū)→機械工具欄→基本運動副→柱面副方法三：機電導航器→運動副與約束選項處右鍵→新建→柱面副上述任意方法均可進入柱面副設置對話框。204柱面副的創(chuàng)建方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→運動副→基本運動副→柱面副知識學習學習小結學習任務205柱面副的創(chuàng)建方法：方法二：“主頁”功能區(qū)→“機械”工具欄→基本運動副→柱面副知識學習學習小結學習任務206柱面副的創(chuàng)建方法：方法三：機電導航器→“運動副與約束”選項處右鍵→新建→柱面副知識學習學習小結學習任務207知識學習學習小結學習任務柱面副設置對話框：將基本運動副選擇為柱面副。選擇連接件與基本件：連接件、基本件不為空則必須是剛體；基本件可以為空，表示將連接件與地面相連，連接件在當前位置上做旋轉或平移運動。指定旋轉軸矢量與錨點。設定該柱面副的運動行程（也可不設置，在執(zhí)行器中設置）。2084.柱面副的運動控制知識學習學習小結學習任務完成柱面副的設置后，通過執(zhí)行器對柱面副進行運動控制。由于柱面副有2個自由度，因此其旋轉運動和平移運動應分別進行運動控制。柱面副的運動控制方法：位置控制與速度控制若只有平移運動（參考滑動副的控制方法）若只有旋轉運動（參考鉸鏈副的控制方法）若既有平移運動又有旋轉運動（分別控制）209知識學習學習小結學習任務被定義為柱面副的兩個構件之間可以按照柱面副定義的矢量軸做旋轉或者平移運動。柱面副具有一個旋轉自由度和一個平移自由度，這兩個自由度之間獨立。選擇連接件與基本件：連接件、基本件不為空則必須是剛體；基本件可以為空，表示將連接件與地面相連，連接件在當前位置上做柱面副運動。柱面副的旋轉運動和平移運動應分別進行運動控制。數(shù)字孿生技術主講：熊晶柱面副指令及其設置數(shù)字孿生技術速度控制執(zhí)行器及其設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁212本節(jié)目錄速度控制執(zhí)行器的設置方法及注意事項01速度控制執(zhí)行器的作用02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁213知識學習學習小結學習任務掌握速度控制執(zhí)行器的作用掌握速度控制執(zhí)行器的設置方法及注意事項2141.速度控制執(zhí)行器的作用知識學習學習小結學習任務傳輸面回憶：已學過的知識點中，傳輸面運輸物料時運輸速度如何控制？2151.速度控制執(zhí)行器的作用知識學習學習小結學習任務回憶：已學過的知識點中，傳輸面運輸物料時運輸速度如何控制？在傳輸面設置對話框中，設置傳輸面的運輸速度，如下圖。此外，還可以在執(zhí)行器中進行控制。216速度控制執(zhí)行器：可以控制機電對象讓其按設定的速度運行。速度控制執(zhí)行器屬于執(zhí)行器內容，其命令在電氣組中（如下圖所示）。速度控制執(zhí)行器控制對象包括：傳輸面的傳輸速度或者各種運動副的運動速度等。知識學習學習小結學習任務1.速度控制執(zhí)行器的作用2172.速度控制執(zhí)行器的設置方法及注意事項速度控制執(zhí)行器的設置方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→執(zhí)行器→速度控制方法二：“主頁”功能區(qū)→“電氣”工具欄→速度控制方法三：機電導航器→“傳感器與執(zhí)行器”選項處右鍵→新建→速度控制上述任意方法均可進入速度控制執(zhí)行器設置對話框。知識學習學習小結學習任務218速度控制執(zhí)行器的設置方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→執(zhí)行器→速度控制知識學習學習小結學習任務219速度控制執(zhí)行器的設置方法：方法二：“主頁”功能區(qū)→“電氣”工具欄→速度控制知識學習學習小結學習任務220速度控制執(zhí)行器的設置方法：方法三：機電導航器→“傳感器與執(zhí)行器”選項處右鍵→新建→速度控制知識學習學習小結學習任務221知識學習學習小結學習任務速度控制執(zhí)行器設置對話框：選擇控制對象選擇軸類型：線性/角度設置速度值選擇控制對象選擇軸類型設置速度值222知識學習學習小結學習任務練一練：如果傳輸面設置和速度控制設置中對同一個傳輸面的速度分別設置了速度值，且速度值不一致（如下圖），仿真會發(fā)生什么現(xiàn)象？建議將傳輸面設置對話框中的速度設置為0，其速度值在速度控制器中進行設定，以免矛盾。223知識學習學習小結學習任務注意事項：若要通過速度控制器對機電對象（例如傳輸面）的速度進行控制，建議將機電對象設置對話框中的速度設置為0，其速度值在速度控制執(zhí)行器中進行設定，以免矛盾。224知識學習學習小結學習任務速度控制執(zhí)行器可以控制機電對象讓其按設定的速度運行，可以利用速度控制執(zhí)行器控制傳輸面的傳輸速度或者各種運動副的運動速度等。速度控制屬于執(zhí)行器內容，其命令在電氣組中。為避免機電對象速度矛盾，速度值不應多處設置，建議在MCD機電對象設置對話框中的速度設置為0，在速度控制執(zhí)行器中進行速度控制。數(shù)字孿生技術主講：熊晶速度控制執(zhí)行器及其設置方法數(shù)字孿生技術位置控制執(zhí)行器及其設置方法數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁227本節(jié)目錄位置控制執(zhí)行器的設置方法及注意事項01位置控制執(zhí)行器的概念與作用02數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁228知識學習學習小結學習任務掌握位置控制執(zhí)行器的概念與作用掌握位置控制執(zhí)行器的設置方法及注意事項能區(qū)別位置控制與速度控制2291.位置控制執(zhí)行器的概念與作用知識學習學習小結學習任務速度控制的傳輸面試一試：傳輸面通過速度控制執(zhí)行器控制，否能指定物料運動至某一位置后停止？——通過速度控制的傳輸面，無法控制物料停止位置。230位置控制執(zhí)行器：可以控制運動幾何體的目標位置，讓幾何體按照指定的速度運動到指定位置后停止。位置控制包含兩種控制：位置目標控制和到達位置目標的速度控制。位置控制執(zhí)行器屬于執(zhí)行器內容，其命令在電氣組中，與速度控制執(zhí)行器在同一個下拉菜單中（如下圖所示）。知識學習學習小結學習任務1.位置控制執(zhí)行器的概念與作用2312.位置控制執(zhí)行器的設置方法及注意事項位置控制執(zhí)行器的設置方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→執(zhí)行器→位置控制方法二：“主頁”功能區(qū)→“電氣”工具欄→位置控制方法三：機電導航器→“傳感器與執(zhí)行器”選項處右鍵→新建→位置控制上述任意方法均可進入位置控制執(zhí)行器設置對話框。知識學習學習小結學習任務232位置控制執(zhí)行器的設置方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→執(zhí)行器→位置控制知識學習學習小結學習任務233位置控制執(zhí)行器的設置方法：方法二：“主頁”功能區(qū)→“電氣”工具欄→位置控制知識學習學習小結學習任務234位置控制執(zhí)行器的設置方法：方法三：機電導航器→“傳感器與執(zhí)行器”選項處右鍵→新建→位置控制知識學習學習小結學習任務235知識學習學習小結學習任務位置控制執(zhí)行器設置對話框：選擇控制對象選擇軸類型：線性/角度設置位置目標及速度值選擇控制對象選擇軸類型設置位置目標及運動速度值236知識學習學習小結學習任務注意事項：與速度控制執(zhí)行器類似，若要通過位置控制對機電對象（例如傳輸面）的進行控制，建議將機電對象設置對話框中的速度設置為0，其速度值在位置控制中進行設定，以免矛盾。237知識學習學習小結學習任務速度控制執(zhí)行器與位置控制執(zhí)行器仿真效果對比速度控制的傳輸面位置控制的傳輸面通過速度控制的傳輸面，無法控制物料停止位置。通過位置控制的傳輸面，按照指定的速度運動到指定位置后停止。238知識學習學習小結學習任務位置控制執(zhí)行器可以控制運動幾何體的目標位置，讓幾何體按照指定的速度運動到指定位置后停止。位置控制與速度控制屬于執(zhí)行器內容，其命令在電氣組中。若使用位置控制執(zhí)行器對機電對象進行控制，為避免機電對象速度矛盾，速度值不應多處設置，建議在MCD機電對象設置對話框中的速度設置為0，在位置控制執(zhí)行器中進行速度控制。數(shù)字孿生技術主講：熊晶位置控制執(zhí)行器及其設置方法數(shù)字孿生技術滑動副指令及其設置數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁241本節(jié)目錄滑動副的創(chuàng)建方法01滑動副的概念與仿真效果02滑動副的運動控制與仿真03數(shù)字孿生：物理與數(shù)字的橋梁242知識學習學習小結學習任務掌握滑動副的概念與仿真效果掌握滑動副的創(chuàng)建方法及其速度控制與位置控制方法2431.滑動副的概念與仿真效果知識學習學習小結學習任務滑動副：是指組成運動副的兩個構件之間只能按照某一方向做相對移動，并且只具有一個平移自由度。2442.滑動副的創(chuàng)建方法滑動副的創(chuàng)建方法：方法一：頂部邊框欄→菜單→插入→運動副→基本運動副→滑動副方法二：主頁功能區(qū)→機械工具欄→基本運動副→滑動副方法三：機電導航器→運動副與約束選項處右鍵→新建→滑動副上述任意方法均可進入滑動副