为了解决工业生产过程中无序上下料机械臂与料筐的碰撞预测和轨迹规划问题,设计了基于数字孪生技术的机械臂无序抓取系统。系统虚拟仿真层负责模型构建和动态显示;控制层完成工件的识别和定位,利用基于空间投影的快速碰撞检测算法进行碰撞检测,采用关节空间双向搜索算法实现机械臂轨迹规划,利用模糊推理优化工艺参数;实体物理层实现场景扫描和运动数据实时上传。实际抓取实验验证了系统的有效性,机械臂避障准确率达到98%。