CN113934154A - 基于数字孪生技术的支架仿真方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种基于数字孪生技术的支架仿真方法，其中，方法包括：构建支架的数字孪生模型，监听对所述支架的控制指令，向所述数字孪生模型输入所述控制指令，以获取输出的所述支架的姿态数据，并根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。该方法能够通过与真实世界支架映射对应的支架数字孪生模型输出支架姿态数据，对支架的姿态动作进行直观清晰地展示。
Description
技术领域
本申请涉及运动学仿真技术领域，尤其涉及一种基于数字孪生技术的支架仿真方法。
背景技术
在矿采工作中，支架作为工作面的核心设备，在适应工作面采场围岩及煤层变化过程中要监测支架姿态变化情况，以确保综采面自动化和安全生产。为监测支架实时姿态变化情况，使用传感器对支架电液控制动作进行感知，实现支架动作的闭环控制。为了清晰真实地反映支架的工作动作情况，会对支架进行运动学仿真。
目前，井下支架仅在顶梁和底座安装倾角传感器，在立柱安装压力传感器和测高传感器，传感数据不足以表征完整支架姿态，且所测数据存在抖动跳变情况，与真实值存在偏差，导致仿真结果无法准确反映实际情况。此外，目前支架实时状态监测采用二维色块表示动作情况，不同动作对应不同颜色色块，展示效果不直观，不易于理解。
发明内容
为此，本申请的提出一种基于数字孪生技术的支架仿真方法、装置和电子设备，以解决现有技术中支架的姿态表征不准确以及展示不直观的技术问题。
本申请第一方面实施例提出了一种基于数字孪生技术的支架仿真方法，包括：
构建支架的数字孪生模型；
监听对所述支架的控制指令；
向所述数字孪生模型输入所述控制指令，以获取输出的所述支架的姿态数据；
根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
可选地，所述构建支架的数字孪生模型，包括：获取根据所述支架的结构信息所建立的抽象杆系模型；根据所述抽象杆系模型中的结构参数，构建所述数字孪生模型；利用Powell优化算法解析所述孪生模型中的参数。
可选地，所述根据所述抽象杆系模型中的结构参数，构建数字孪生模型，包括：根据所述抽象杆系模型中的结构参数，建立矢量环方程组；对所述矢量环方程组进行推导得到所述孪生模型的模型方程。
可选地，所述根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态，包括：建立所述支架的三维模型；将所述三维模型与所述数字孪生模型进行绑定映射；将所述三维模型导入至三维引擎；将所述姿态数据输入到所述三维引擎中以展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
可选地，所述建立所述支架的三维模型，包括：确定所述支架的各个部件之间的父子节点关系；基于所述父子节点关系，建立所述三维模型。
本申请第二方面实施例提出了一种基于数字孪生技术的支架仿真装置，包括：
模型生成单元，用于构建支架的数字孪生模型；
监听单元，用于监听对所述支架的控制指令；
计算单元，用于向所述数字孪生模型输入所述控制指令，以获取输出的所述支架的姿态数据；
仿真单元，用于根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
可选地，所述模型生成单元具体用于：获取根据所述支架的结构信息所建立的抽象杆系模型；根据所述抽象杆系模型中的结构参数，构建所述数字孪生模型；利用Powell优化算法解析所述孪生模型中的参数。
可选地，所述仿真单元具体用于：建立所述支架的三维模型；将所述三维模型与所述数字孪生模型进行绑定映射；
将所述三维模型导入至三维引擎；将所述姿态数据输入到所述三维引擎中以展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器能够执行本申请第一方面实施例所述的方法。
本申请第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行本申请第一方面实施例所述的方法。
本申请实施例提供的基于数字孪生技术的支架仿真方法，通过构建支架的数字孪生模型，监听对所述支架的控制指令，向所述数字孪生模型输入所述控制指令，以获取输出的所述支架的姿态数据，并根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。该方法能够通过与真实世界支架映射对应的支架数字孪生模型输出支架姿态数据，对支架的姿态动作进行直观清晰地展示。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例所提供的一种基于数字孪生技术的支架仿真方法的流程示意图；
图2为本申请实施例所提供的另一种基于数字孪生技术的支架仿真方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种抽象杆系模型示意图；
图4a为本申请实施例提供的一种标注了抽象杆系模型结构参数中的角度参数的标记的抽象杆系模型示意图；
图4b为本申请实施例提供的一种标注了抽象杆系模型结构参数中的尺寸参数的标记的抽象杆系模型示意图；
图5为本申请实施例提供的一种支架的各个部件之间的父子节点关系示意图；
图6为本申请实施例提供的一种标注了支架各个关键旋转中心点位的支架示意图；
图7为本申请实施例提供的一种支架三维模型示意图；
图8为本申请实施例提供的另一种基于数字孪生技术的支架仿真装置的结构示意图；
图9为本申请电子设备一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的基于数字孪生技术的支架仿真方法和装置。
图1为本申请实施例所提供的一种基于数字孪生技术的支架仿真方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101，构建支架的数字孪生模型。
其中，数字孪生是充分利用物理模型、传感器更新和运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度、多概率的仿真过程，能够在虚拟空间中完成映射，从而反映相对应的实体装备的全生命周期过程。
支架的数字孪生模型，是可以对支架的姿态进行准确地表述的模型。
步骤102，监听对支架的控制指令。
其中，控制指令是从控制器发出的控制信号指令，可以控制阀组驱动支架动作。
在一些实施方式中，监听对支架的控制指令可以是接收控制器通过总线将控制信号经由信号转换器发送的控制指令。
可选地，可以通过软件接收控制器发送的控制指令。
步骤103，向数字孪生模型输入该控制指令，以获取输出的支架的姿态数据。
在一些实施方式中，数字孪生模型根据输入的控制指令，计算得出支架的姿态数据。支架的姿态数据能够完整准确地表征出支架的姿态。
其中，姿态数据可以包括：后连杆与水平面夹角、前连杆与水平面夹角、立柱与水平面夹角、掩护梁与水平面夹角、平衡杆与水平面夹角、立柱油缸长度和平衡油缸长度中的至少一种。
可以理解的是，可以根据不同的需求，设置不同类型的姿态数据，同时也可以考虑运算复杂度等限制。
步骤104，根据该姿态数据展示支架响应于该控制指令后所处的姿态。
在一些实施方式中，可以将姿态数据制成图表，通过图表展示支架的姿态。
在一些实施方式中，通过建立支架的三维建模来清晰直观地展示支架的姿态动作。
可选地，姿态数据可以输入到支架的三维模型中，使得三维模型可以展示支架响应于该控制指令后所处的姿态。
本实施例中，通过构建支架的数字孪生模型，监听对所述支架的控制指令，向所述数字孪生模型输入所述控制指令，以获取输出的所述支架的姿态数据，并根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。该方法能够通过与真实世界支架映射对应的支架数字孪生模型输出支架姿态数据，对支架的姿态动作进行直观清晰地展示。
图2为本申请实施例所提供的另一种基于数字孪生技术的支架仿真方法的流程示意图，如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤201，获取根据支架的结构信息所建立的抽象杆系模型。
其中，支架的结构信息包括支架的运动主体部分的组成信息、主动件的信息、以及整体机构的运动特点等。
在一种实施方式中，以两柱掩护式液压支架为例，两柱掩护式液压支架的运动主体部分由底座、前连杆、后连杆、掩护梁、顶梁及立柱和平衡千斤顶组成。由于从底座到顶梁有三个运动传递环，且主动件平衡千斤顶和立柱分属两个不同的环,因此可以认为该机构是一套并联机构,结合液压支架的结构和工作时的运动特点，可将其简化为一套平面并联运动机构，得到如图3所示的抽象杆系模型。
步骤202，根据抽象杆系模型中的结构参数，构建数字孪生模型。
其中，结构参数包括长度和倾角。需要说明的是，结构参数中包括可以由图纸测量的支架结构尺寸和可以由传感器测量到的角度及高度数据，也包括未知的待求解的参数。
可选地，结构参数可以包括：前连杆、后连杆、立柱、平衡杆、掩护梁与水平面夹角，立柱油缸长度，平衡油缸长度，底座，底座前后销轴，立柱销轴，前后连杆，前后连杆与掩护梁销轴，掩护梁，平衡油缸与掩护梁销轴，掩护梁与顶梁销轴，立柱与顶梁销轴，顶梁中的至少一种。
在一种实施方式中，根据抽象杆系模型中的结构参数，构建数字孪生模型，包括：
根据抽象杆系模型中的结构参数，建立矢量环方程组；对该矢量环方程组进行推导得到孪生模型的模型方程。
可选地，图4a标注了抽象杆系模型结构参数中的角度参数的标记，图4b标注了抽象杆系模型结构参数中的尺寸参数的标记，需要说明的是，其中包括了未知量的标记。图4a和图4b中的各个标记与名称的对应关系如下表所示。
表1支架未知量标记对应表
表2 ZY12000/20/40D两柱掩护式支架结构尺寸表
根据上述抽象杆系模型中的参数，根据液压支架结构关系，分别由四连杆矢量环、平衡油缸与顶梁掩护梁矢量环、含立柱在内的支架整体结构矢量环，可得以下三个矢量方程，建立矢量方程组。
RAB+RBD＝RAC+RCD (1)
REG+RGF＝REF (2)
RKA+RAC+RCG+RGI＝RKI (3)
其中，RXY表示X点到Y点的矢量，X和Y分别可以是图4b中标注的点A、B、C、D、E、F、G、K中的一个。
上述各位置矢量可以用复数表示如下：
其中，LXY表示X点和Y点之间的长度，X和Y分别可以是图4b中标注的点A、B、C、D、E、F、G、K中的一个。
根据支架结构关系可得到以下恒等式：
LAc＝L6 (8)
LBD＝L7 (9)
令：
则：
原复数表达式(4)-(6)转化为
根据欧拉公式
ejα＝cosα+j sinα (40)
(37)-(39)式按虚部实部展开，得到以下六个公式：
又根据支架高度结构有：
H＝S1sinθ10+L5+L17cosθ13 (47)
其中，H表示支架高度。
即，对该矢量环方程组进行推导得到孪生模型的模型方程(41)-(47)。
步骤203，利用Powell优化算法解析孪生模型中的参数。
其中，孪生模型中的参数是指模型方程中的未知参数，也就是利用Powell优化算法求解方程组(41)-(47)。Powell优化算法在具备初始值的非线性方程组的求解问题上，兼具求解速度和精度，多解存在时，能较快找到最优解。关于Powell优化算法的原理，可以参考相关说明。
可选地，利用Powell优化算法解析孪生模型中的参数可以包括如下步骤203a-203h：
203a.给定初始点，选取7个线性无关的方向组，初始为坐标单位向量。
203b.从这一轮的初始点出发，顺次沿方向进行一维搜索，得到7个点。
203c.以最后一点为起点，沿最后一点和第一个点的连线方向移动，最后一点到第一个点的距离。这里就得到三点，即起点F0、终点F1和反射点F2，对应的坐标和函数值我们记作：
203d.计算各中间点的函数值，以及下降量，求得下降量最大值Δm以及对应的方向dm。
203e.判断是否满足F2＜F0且(F0-2F1+F2)(F0-F1-Δm)2＜0.5Δm(F0-F2)2来确定是否要对原方向组进行替换，不满足则执行203f，满足则执行203g。
203f.下一轮迭代仍用原方向组，并以终点和反射点函数值最小者为下一轮的迭代始点。
203g.将dm去除，起点和终点的连线方向放入方向组的最后作为下一轮的迭代方向组,而下一轮迭代的起点为以终点为起点沿连线方向一维搜索的最优点。
203h.判断是否满足终止条件，满足则终止，不满足则进行下一轮迭代。
步骤204，建立支架的三维模型。
可选地，根据支架的图纸作为二维支架的三视图，建立支架的三维模型。
在一种实施方式中，建立支架的三维模型包括：
确定支架各个部件之间的父子节点关系；基于该父子节点关系，建立支架的三维模型。
其中，父子节点关系也就是各个部件之间的层级结构关系。
可选地，该架型支架主体构件包括：底座、推移装置、前后连杆、立柱、掩护梁、顶梁、伸缩梁和护帮板，确定该支架的各个部件之间的父子节点关系如图5所示。
可选地，如图6所示，确定各个关键旋转中心点位，以使支架的三维模型的构件能够进行旋转操作。可以理解的是，推移、侧护板、立柱的活柱与中柱、千斤顶的活塞杆以对应的父级部件为参考系进行直线运动，无需确定其旋转中心。
步骤205，将三维模型与数字孪生模型进行绑定映射。
可选地，将数字孪生模型中的参数映射到三维模型中。
步骤206，将所述三维模型导入至三维引擎。
可选地，三维引擎为Unity3D引擎。
可选地，在三维引擎中，还可以对支架模型进行附着贴图，烘焙灯光渲染，可以更加清晰直观地的展示支架，如图7所示。
步骤207，监听对支架的控制指令。
在一些实施方式中，接收控制器通过总线将控制信号经由信号转换器发送的控制指令。
可选地，控制指令为升柱或降柱，如下表所示。
表3指令控制表
在一些实施方式中，控制器还可以接收并转发支架传感器测量得到的传感数据。
步骤208，向数字孪生模型输入该控制指令，以获取输出的支架的姿态数据。
可选地，向数字孪生模型输入控制指令和传感数据，数字孪生模型计算得到支架的姿态数据。
可以理解的是，支架的姿态数据也可以包括传感数据。
步骤209，将姿态数据输入到所述三维引擎中以展示支架响应于该控制指令后所处的姿态。
将姿态数据输入到三维引擎中，三维模型根据姿态数据，可以展示支架响应于该控制指令后所处的姿态。
本实施例中，通过获取根据支架的结构信息所建立的抽象杆系模型，根据抽象杆系模型中的结构参数，构建数字孪生模型，利用Powell优化算法解析孪生模型中的参数，建立支架的三维模型，将三维模型与数字孪生模型进行绑定映射，将所述三维模型导入至三维引擎，监听对支架的控制指令，向数字孪生模型输入该控制指令，以获取输出的支架的姿态数据，将姿态数据输入到所述三维引擎中以展示支架响应于该控制指令后所处的姿态。该方法通过支架的数字孪生模型输出支架姿态数据以完整表征支架的姿态，通过将姿态数据输入到与数字孪生模型绑定映射的三维模型中，使得三维模型能够对支架的姿态动作进行直观清晰地展示。
本申请还提出一种基于数字孪生技术的支架仿真装置，图8为本申请实施例提供的一种基于数字孪生技术的支架仿真装置的结构示意图。
如图8所示，基于数字孪生技术的支架仿真装置包括：模型生成单元810，监听单元820，计算单元830和仿真单元840。
模型生成单元810，用于构建支架的数字孪生模型；
监听单元820，用于监听对所述支架的控制指令；
计算单元830，用于向所述数字孪生模型输入所述控制指令，以获取输出的所述支架的姿态数据；
仿真单元840，用于根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
在一些实施方式中，模型生成单元具体用于：
获取根据所述支架的结构信息所建立的抽象杆系模型；
根据所述抽象杆系模型中的结构参数，构建所述数字孪生模型；
利用Powell优化算法解析所述孪生模型中的参数。
在一些实施方式中，仿真单元具体用于：
建立所述支架的三维模型；
将所述三维模型与所述数字孪生模型进行绑定映射；
将所述三维模型导入至三维引擎；
将所述姿态数据输入到所述三维引擎中以展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
需要说明的是，前述对方法实施例的解释说明也适用于该实施例的装置，此处不再赘述。
本申请实施例提供的装置，通过获取根据支架的结构信息所建立的抽象杆系模型，根据抽象杆系模型中的结构参数，构建数字孪生模型，利用Powell优化算法解析孪生模型中的参数，建立支架的三维模型，将三维模型与数字孪生模型进行绑定映射，将所述三维模型导入至三维引擎，监听对支架的控制指令，向数字孪生模型输入该控制指令，以获取输出的支架的姿态数据，将姿态数据输入到所述三维引擎中以展示支架响应于该控制指令后所处的姿态。该方法通过支架的数字孪生模型输出支架姿态数据以完整表征支架的姿态，通过将姿态数据输入到与数字孪生模型绑定映射的三维模型中，使得三维模型能够对支架的姿态动作进行直观清晰地展示。
本申请实施例还提供一种电子设备，电子设备包含前述任一实施例所述的装置。
图9为本申请提供的电子设备一个实施例的结构示意图，可以实现本发明图1-2所示实施例的流程，如图9所示，上述电子设备可以包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述任一项基于数字孪生技术的支架仿真方法。
本申请实施例还提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机执行前述任一项基于数字孪生技术的支架仿真方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行***、装置或设备(如基于计算机的***、包括处理器的***或其他可以从指令执行***、装置或设备取指令并执行指令的***)使用，或结合这些指令执行***、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行***、装置或设备或结合这些指令执行***、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种基于数字孪生技术的支架仿真方法，其特征在于，包括：
构建支架的数字孪生模型；
监听对所述支架的控制指令；
向所述数字孪生模型输入所述控制指令，以获取输出的所述支架的姿态数据；
根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建支架的数字孪生模型，包括：
获取根据所述支架的结构信息所建立的抽象杆系模型；
根据所述抽象杆系模型中的结构参数，构建所述数字孪生模型；
利用Powell优化算法解析所述孪生模型中的参数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述抽象杆系模型中的结构参数，构建数字孪生模型，包括：
根据所述抽象杆系模型中的结构参数，建立矢量环方程组；
对所述矢量环方程组进行推导得到所述孪生模型的模型方程。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态，包括：
建立所述支架的三维模型；
将所述三维模型与所述数字孪生模型进行绑定映射；
将所述三维模型导入至三维引擎；
将所述姿态数据输入到所述三维引擎中以展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立所述支架的三维模型，包括：
确定所述支架的各个部件之间的父子节点关系；
基于所述父子节点关系，建立所述三维模型。
6.一种基于数字孪生技术的支架仿真装置，其特征在于，包括：
模型生成单元，用于构建支架的数字孪生模型；
监听单元，用于监听对所述支架的控制指令；
计算单元，用于向所述数字孪生模型输入所述控制指令，以获取输出的所述支架的姿态数据；
仿真单元，用于根据所述姿态数据展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述模型生成单元具体用于：
获取根据所述支架的结构信息所建立的抽象杆系模型；
根据所述抽象杆系模型中的结构参数，构建所述数字孪生模型；
利用Powell优化算法解析所述孪生模型中的参数。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述仿真单元具体用于：
建立所述支架的三维模型；
将所述三维模型与所述数字孪生模型进行绑定映射；
将所述三维模型导入至三维引擎；
将所述姿态数据输入到所述三维引擎中以展示所述支架响应于所述控制指令后所处的姿态。
9.一种电子设备，包括：
至少一个处理器；以及
与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行权利要求1-5中任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1-5中任一项所述的方法。
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