Industrial

Metaverse

Verschmelzung von physischem und virtuellem Raum

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Michael Hernández

Forschungskoordinator

ARENA2036 e.V.

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CAD-Transformation & OpenUSD-World-Building

Wie werden aus statischen dreidimensionalen Konstruktionsdaten voll funktionsfähige, interaktive und Metaverse-fähige Digitale Zwillinge? Am Beispiel eines KUKA-Industrieroboters demonstriert das Reallabor in der ARENA2036 den durchgängigen Prozess zur Aufbereitung und Kinematisierung von Geometriedaten. Statt lebloser visueller Hüllen entstehen intelligente Assets, die dynamisch auf Ereignisse und Steuerungssignale reagieren.

Kinematik-Rigging & PhysX-Dynamik

In der ersten Phase werden statische CAD-Baugruppen in zusammengesetzte OpenUSD-Hierarchien strukturiert. Während dieses kinematischen Riggings werden Drehachsen, Bewegungsgrenzen und Masseneigenschaften präzise definiert.

Durch die Integration der NVIDIA PhysX-Engine erhält das Robotermodell reale physikalische Eigenschaften. Die Struktur reagiert dadurch nicht nur auf geometrische Vorgaben, sondern berücksichtigt auch Steifigkeiten, Kollisionskörper und dynamische Kräfte bei Beschleunigungs- und Bremsvorgängen.

OmniGraph-Animation & Prozedurale Szenensteuerung

Die logische Steuerung und prozedurale Animation des KUKA-Roboters erfolgen innerhalb der NVIDIA Omniverse-Plattform über OmniGraph (Action Graphs und Animation Graphs). Die Knotennetzwerke verarbeiten einlaufende Signale, passen Soll-Gelenkwinkel an und lösen ereignisbasierte Aktionen in der gesamten Szene aus.

Dieses Entwurfsmuster ermöglicht es Maschinenbauern und Systemintegratoren, konventionelle CAD-Bibliotheken in standardisierte, „Metaverse-ready“ Assets zu verwandeln und nahtlos in komplexe Fabriksimulationen einzubinden.