本技术涉及数字孪生，特别是涉及一种孪生体运动状态同步控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
背景技术：
1、随着网络的发展，数字孪生技术结合物联网、5g通信、大数据、云计算、人工智能、3d可视化等一系列技术，可以构建出现实世界物体的虚拟镜像，在几何形状、物理模型、行为状态等方面进行模拟、仿真、预测和辅助决策。数字孪生的基本特征之一就是机械设备与虚拟孪生体之间的虚实同步，这种同步不仅在于属性状态同步，还在于机械设备与虚拟体之间的运动状态同步。
2、目前，针对需要进行运动状态同步的数字孪生项目，主要采用定制开发的方法，这种方法无法快速、灵活复用在新的项目。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高孪生体开发效率的孪生体运动状态同步控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面，本技术提供了一种孪生体运动状态同步控制方法。所述方法包括：
3、搭建机械设备的虚拟孪生体；所述虚拟孪生体与所述机械设备之间存在虚实对应关系；
4、获取预先建模得到的孪生体类图；所述孪生体类图中集合了与不同物理设备对应的子类图，每个所述子类图包括与虚实同步相关的关键属性和运动方式；
5、从所述孪生体类图中确定与所述虚拟孪生体匹配的目标子类图；
6、获取所述机械设备的运动状态数据；
7、调用所述目标子类图，并按照所述运动状态数据控制所述虚拟孪生体执行相应的动作，以使得所述虚拟孪生体与所述机械设备的动作同步。
8、在其中一个实施例中，所述机械设备为臂式设备；所述运动状态数据包括所述臂式设备各个运动轴的实时运动数据、所述臂式设备的抓放状态数据；所述目标子类图的关键属性包括所述虚拟孪生体内各子部件与所述实时运动数据的存储位置之间的映射关系；所述目标子类图中的运动方式包括第一运动方式和第二运动方式；所述第一运动方式用于控制所述臂式设备与所述虚拟孪生体之间的抓放状态同步，所述第二运动方式用于控制所述臂式设备与所述虚拟孪生体在各个运动轴上运动同步；
9、所述调用所述目标子类图，并按照所述运动状态数据控制所述虚拟孪生体执行相应的动作，以使得所述虚拟孪生体与所述机械设备的动作同步，包括：
10、调用所述目标子类图，将所述运动状态数据与所述目标子类图中的关键属性进行关联，并基于所述关键属性，确定所述实时运动数据的本地存储位置；
11、基于所述臂式设备的抓放状态数据和所述第一运动方式，控制所述虚拟孪生体的抓放状态，以使得所述虚拟孪生体与所述臂式设备的抓放状态同步；
12、从所述本地存储位置读取所述实时运动数据，并基于所述实时运动数据和所述第二运动方式，控制所述虚拟孪生体沿运动轴动作，以使得所述虚拟孪生体与所述臂式设备在各个运动轴上运动同步。
13、在其中一个实施例中，所述机械设备为自动运输设备，所述运动状态数据包括所述自动运输设备的车身旋转数据和顶升升降旋转数据；所述目标子类图的关键属性包括任务指令与移动路径之间的第一映射关系、移动路径与多个路径节点之间的第二映射关系、每个路径节点的位置坐标与所述自动运输设备在每个路径节点处的车身旋转数据和顶升升降旋转数据之间的第三映射关系；
14、所述调用所述目标子类图，并按照所述运动状态数据控制所述虚拟孪生体执行相应的动作，以使得所述虚拟孪生体与所述机械设备的动作同步，包括：
15、调用所述目标子类图，将所述运动状态数据与所述目标子类图中的关键属性进行关联，并基于所述自动运输设备的当前任务指令和所述第一映射关系，确定所述当前任务指令对应的目标移动路径；
16、基于所述第二映射关系，确定所述目标移动路径内包含的多个目标路径节点；
17、针对每个目标路径节点，基于所述第三映射关系，确定所述自动运输设备在所针对的目标路径节点处的目标车身旋转数据和目标顶升升降旋转数据；
18、基于所述目标车身旋转数据和所述目标顶升升降旋转数据，控制所述虚拟孪生体的车身和顶升装置执行相应的机械运动，以使得所述虚拟孪生体与所述自动运输设备的运动同步。
19、在其中一个实施例中，所述获取所述机械设备的运动状态数据，包括：
20、确定与所述机械设备匹配的目标通信协议；
21、从预先配置的多个通信组件中，调用与所述目标通信协议相匹配的目标通信组件；每个所述通信组件封装有一种通信协议；
22、通过所述目标通信组件与所述机械设备建立连接，并获取所述机械设备的运动状态数据。
23、在其中一个实施例中，所述方法还包括：
24、预估所述机械设备与所述虚拟孪生体之间的通信延迟时长，并基于所述通信延迟时长，进行通信延迟补偿，以使得所述机械设备与所述虚拟孪生体之间的通信延迟小于预设值。
25、在其中一个实施例中，所述运动状态数据包括多次离散采样得到的采样数据，所述方法还包括：
26、计算当前的采样数据与下一采样的采样数据之间的增量值；
27、若所述增量值大于等于预设增量值，则基于所述增量值，对所述当前的采样数据进行平滑插值处理，得到修正后的运动状态数据；
28、调用所述目标子类图，并按照所述修正后的运动状态数据控制所述虚拟孪生体执行相应的动作，以使得所述虚拟孪生体与所述机械设备的动作同步。
29、在其中一个实施例中，所述方法还包括：
30、针对任一物理设备，基于所针对的物理设备的运动机理，确定所针对的物理设备与虚实同步相关的关键属性，以及所针对的物理设备对应的虚拟孪生体的运动方式；
31、基于所针对的物理设备对应的虚拟孪生体的关键属性和运动方式，生成所针对的物理设备对应的子类图；
32、基于不同物理设备对应的子类图，生成孪生体类图。
33、第二方面，本技术还提供了一种孪生体运动状态同步控制装置。所述装置包括：
34、模型搭建模块，用于搭建机械设备的虚拟孪生体；所述虚拟孪生体与所述机械设备之间存在虚实对应关系；
35、类图获取模块，用于获取预先建模得到的孪生体类图；所述孪生体类图中集合了与不同物理设备对应的子类图，每个所述子类图包括与虚实同步相关的关键属性和运动方式；
36、匹配模块，用于从所述孪生体类图中确定与所述虚拟孪生体匹配的目标子类图；
37、数据采集模块，用于获取所述机械设备的运动状态数据；
38、虚实同步模块，用于调用所述目标子类图，并按照所述运动状态数据控制所述虚拟孪生体执行相应的动作，以使得所述虚拟孪生体与所述机械设备的动作同步。
39、第三方面，本技术还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述孪生体运动状态同步控制方法的步骤。
40、第四方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述孪生体运动状态同步控制方法的步骤。
41、第五方面，本技术还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述孪生体运动状态同步控制方法的步骤。
42、上述孪生体运动状态同步控制方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，搭建机械设备的虚拟孪生体，获取预先建模得到的孪生体类图，孪生体类图中集合了与不同物理设备对应的子类图，每个子类图包括与虚实同步相关的关键属性和运动方式，即孪生体类图包括根据不同的物理设备搭建不同的子类图，满足不同类型的机械设备的建模需求，在实际应用时，根据实际应用的机械设备的类型，从孪生体类图中确定与虚拟孪生体匹配的目标子类图，调用目标子类图，并按照机械设备的运动状态数据控制虚拟孪生体执行相应的动作，以使得虚拟孪生体与机械设备的动作同步。上述过程，不同于以往的数字孪生虚实同步功能定制开发方式，通过预先参数化建模，可以实现对虚拟孪生体的抽象化、参数化建模，形成可复用的孪生体类图，在实际应用时无需对虚拟孪生体进行参数化建模，通过简单的协议、孪生体绑定配置就能实现多种孪生体的虚实同步，大大提升孪生项目开发及交付效率，并且孪生体类图包括不同类型的物理设备的子类图，使得孪生体类图适用于不同类型物理设备的建模场景，可以快速应用和适配到不同的数字孪生项目中。
1.一种孪生体运动状态同步控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械设备为臂式设备；所述运动状态数据包括所述臂式设备各个运动轴的实时运动数据、所述臂式设备的抓放状态数据；所述目标子类图的关键属性包括所述虚拟孪生体内各子部件与所述实时运动数据的存储位置之间的映射关系；所述目标子类图中的运动方式包括第一运动方式和第二运动方式；所述第一运动方式用于控制所述臂式设备与所述虚拟孪生体之间的抓放状态同步，所述第二运动方式用于控制所述臂式设备与所述虚拟孪生体在各个运动轴上运动同步；
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械设备为自动运输设备，所述运动状态数据包括所述自动运输设备的车身旋转数据和顶升升降旋转数据；所述目标子类图的关键属性包括任务指令与移动路径之间的第一映射关系、移动路径与多个路径节点之间的第二映射关系、每个路径节点的位置坐标与所述自动运输设备在每个路径节点处的车身旋转数据和顶升升降旋转数据之间的第三映射关系；
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述机械设备的运动状态数据，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述运动状态数据包括多次离散采样得到的采样数据，所述方法还包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.一种孪生体运动状态同步控制装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
