基于PTC Vuforia Studio的虚拟工厂建设

工业4.0、中国制造2025是全世界各个国家针对未来工业的发展，都提出了各自的战略规划，智能制造是其中的核心。然而如何打通制造企业各个环节，实现设计、生产、销售、售后等多部门的快速协作，依然是世界性难题。

而虚拟现实技术在制造企业中打造出的“虚拟工厂”，将虚拟现实技术引入智能制造，用数据将虚拟与现实连接，这或许是实现中国制造2025的创新路径。

Vuforia Studio的应用-虚拟工厂搭建

搭建虚拟工厂则是实现智能工厂目标的基础。在工厂研发或实际运行阶段，我们可以创建一些关键设备的虚拟模型，同步真实工厂的运转，虚实结合助力企业数字化转型。

这里我们介绍一下如何利用Vuforia Studio 来快速搭建一个简单的工厂展示。

01 创建一个项目    

首先我们打开Vuforia Studio的网页端界面，点击右上角的“+”号创建一个移动端的项目，输入好项目名称和Experience Service URL，进入开发面板。

02 添加模型    

在“小组件”列拖拽“空间目标”至中间的工作区。再拖动一个增强小组件 “模型”到工作区，在工作区选中该模型或者在“项目”的“视图”选中该模型，随后在右侧的“详细信息” 中选择添加资源，上传本地已经准备好的3D机械臂模型。当模型上传完成之后，我们可以在工作区通过调整他的X/Y/Z三轴或者在模型“详细信息“中改写X/Y/Z 坐标及旋转来更好的展示我们的3D模型。

当需要额外添加一个模型时，如下图的红色小部件，我们可以重新拖动一个“模型“到工作区，再重复上述步骤，加载新模型。

03 匹配模型项    

将“小组件“中的”模型项“拖动至工作区域中的模型上，如果拖至空白区域，页面则会跳出如下告警提示。

我们将需要旋转运动的机械臂部件都分别标识“模型项”，方便我们后续在使用JavaScript去操纵具体的机械臂部件时准确定位。支持依据喜好或者习惯修改模型和模型项的名称。

04 JavaScript脚本编写    

进入到左侧“项目”中“视图”下选择该项目的.js选项中，在原本工作区中，开始准备编写JavaScript代码使其机械臂能够运转起来。

首先编写一个计时器来定时旋转机械臂的不同部件：

在上述代码中，$scope.intervalPromise = $interval($scope.countAuto, 250, 50); 这个方法中有三个参数，第一个参数是执行函数“countAuto”；第二个参数为执行频率，单位是毫秒，为250毫秒一次；第三个参数是执行次数，一共执行50次。

我们对机械各部件的运动可设置成：

“$scope.view.wdg['modelItem-11-Z']” 可以定位到我们工作区间中的具体模型项，”[‘rz’]”则是我们这个模型项的Z轴旋转，上述代码中，我们每次定时运行，让它逆向运转2.5度。也可以直接通过绑定参数值，如下图所示，将不停变化的参数count绑定到该模型项的”rz“属性上。

具体做法是从最右侧的”数据“中拖动应用程序参数count至模型项”modelItem-11-Z”上，绑定属性“Z旋转”。

同样也可以依据参数count的变化来约束机械臂不同组件在不同的时段进行不同的角度旋转，使机械臂看起来更加的多变。

这样单个机械臂的旋转就完成了，为了模拟工厂实际零件的装配，我们可以额外再添加一些机台，机械臂和装备物件的模型，并按照各自需求添加额外的脚本。

05 CSS脚本编写    

在界面上安置一个按钮，用来触发机械臂的运动。Vuforia Studio提供基础样式的按钮，同样也可以在“样式”中的应用程序里面自己添加定制的CSS样式，这里我们写入按钮的两个样式。

回到我们的工作区，选中按钮，在右侧的“详细信息“中，类下面写入上面已经编好的button1,button1:active。不同的类之间用空格隔开即可同时生效。

06 项目发布    

点击“保存”保存项目，点击“预览”可在网页端进行效果演示，如果需要发布到远程服务器进行查看，点击“发布”发布成功后，选择“共享”利用Vuforia View 在移动端进行体验项目。

效果展示

智能工厂虚拟仿真技术对于智能制造非常重要。智能制造从数字化、智能化技术和装备将贯穿产品的全生命周期，推动产品的生产过程产生了重大变革，从而努力实现中国制造2025的创新路径。

审核编辑：汤梓红