1. 本选题研究的目的及意义

随着工业4.0的兴起，智能制造已成为全球制造业发展的主要趋势，而工业机器人作为智能制造的关键技术之一，其应用范围和复杂性不断提高，对工业机器人生产车间的规划、设计、管理和优化提出了更高的要求。

传统的工业机器人车间设计和管理方法难以满足日益复杂的生产需求，数字孪生技术的出现为解决这些挑战提供了新的思路。

数字孪生技术通过构建虚拟模型，实现物理世界与虚拟世界的实时映射和交互，为工业机器人车间的虚拟化和智能化提供了可能。

2. 本选题国内外研究状况综述

数字孪生技术作为一项新兴的技术，近年来在国内外受到了广泛关注和研究。

在工业机器人车间虚拟化领域，数字孪生技术的应用也逐渐成为研究热点。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题的研究内容主要包括：1.工业机器人车间数字孪生需求分析：分析工业机器人车间虚拟化的应用场景和需求，明确系统的设计目标和原则。

2.面向数字孪生的工业机器人车间虚拟化系统架构设计：设计系统的总体架构，包括数据层、模型层、服务层和应用层，明确各层的组成和功能。

3.工业机器人车间虚拟化系统关键技术研究：研究机器人模型构建与仿真、车间环境建模与仿真、数据采集与处理、数字孪生体构建与同步等关键技术。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用文献研究法、案例分析法、实验法和系统工程方法相结合的方式进行研究。

1.文献研究法：通过查阅国内外相关文献，了解数字孪生技术、工业机器人车间虚拟化等方面的研究现状、发展趋势以及关键技术，为本研究提供理论基础和技术参考。

2.案例分析法：通过对国内外典型工业机器人车间虚拟化案例进行分析，总结其成功经验和不足之处，为本研究提供借鉴和参考。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下几个方面：1.提出一种面向数字孪生的工业机器人车间虚拟化系统架构：该架构将数字孪生技术与工业机器人车间虚拟化技术相结合，能够实现物理车间与虚拟车间的实时映射和交互，为工业机器人车间的规划、设计、优化和运行提供全生命周期的支持。

2.研究基于数字孪生的工业机器人车间虚拟化关键技术：针对机器人模型构建与仿真、车间环境建模与仿真、数据采集与处理、数字孪生体构建与同步等关键技术进行研究，提出相应的解决方案，并通过实验验证其有效性。

3.开发面向数字孪生的工业机器人车间虚拟化系统原型：基于所提出的架构和关键技术，开发面向数字孪生的工业机器人车间虚拟化系统原型，并在实际应用场景中进行测试和验证，以证明系统的实用性和有效性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 齐俊, 王成. 数字孪生技术体系及典型应用场景综述[j]. 仪器仪表学报, 2022, 43(01): 1-19.

[2] 陶飞, 刘蔚然, 蒋平, 等. 数字孪生车间运行状态感知与预测方法综述[j]. 自动化学报, 2021, 47(11): 2564-2581.

[3] 王军, 王春晓, 王晨, 等. 基于数字孪生的智能车间关键技术与应用综述[j]. 机械工程学报, 2020, 56(11): 1-18.