手术钳整形工作站数字孪生系统设计与应用

来源：机床与液压杂志2025年第15期北京时间：

作者：李致远，高洪辉，杜贤震，李玉胜，王好臣，李家鹏

单位：山东理工大学机械工程学院；齐河县职业中等专业学校（齐河县技工学校）；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东工智科技有限公司；山东理工大学机械工程学院

摘要：针对手术钳整形自动化程度低、劳动强度大及生产效率低等问题，通过分析其整形工艺过程，基于模块化设计方法在SolidWorks中设计手术钳整形工作站，通过3DMAX进行轻量化处理。结合数字孪生技术，在Visual Components中，对模型进行连接属性、行为逻辑及运动规则等多层次开发，构建工作站数字孪生系统。基于OPC UA设计工作站数字孪生通信架构，实现工作站物理实体与虚拟模型之间的数据交互和实时通信。通过搭建虚拟仿真平台,对手术钳整形工作站数字孪生系统进行运行测试，验证所设计工作站孪生系统的可行性。结果表明：设计的手术钳整形工作站数字孪生系统实现了虚拟调试、碰撞检测和数据分析等功能，并使手术钳整形效率提高了30.8%。

关键词：数字孪生;手术钳整形工作站;物理信息融合

基金资助：教育部供需对接就业育人项目(20230101644)；山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目(2023TSGC0981)