科研

一个能编程、能引用、能核查的数字孪生。

Studio 逐位确定，模型参数的来源都有记录。可用于控制、加工、计量或 AI 研究，每个结果都能复现——配上 MC-1，实验室当天就能自己做微流控芯片、光学支架和夹具。

锁步 API

每行一个 JSON 请求；只有你让虚拟时间前进它才前进。只用标准库的 Python 包做了封装，支持批量运行和多进程参数扫描。

FMI 风格的联合仿真

变量、get/set 与 doStep，命名与 FMPy 一致，可以和 Modelica、Simulink 或 Python 模型耦合。

MTConnect

SHDR 适配器，35 个数据项，附设备描述文件，便于接入看板和数据管线。

录制

命令行下：MCAP 可用官方 mcap 工具读取；VCD 记录每一个步进脉冲，可用 sigrok 查看或与逻辑分析仪对比；CSV 曲线。

切削力学

带 kc(h, vc) 的机理切削力模型，时域再生颤振与半离散法复核，基于机身有限元的静态变形。

在孪生上做计量

几何误差模型（螺距、周期误差、直线度、角度、垂直度、反向间隙、热变形），配 ISO 230-2 与 230-4 测试脚本。

经 MCP 的 AI 智能体

四十七个工具、确定性的重放哈希和每次调用的审计日志，让语言模型的实验可复现、可核查。

逐行剖析

每行程序的用时加起来正好等于整次运行，并给出每处进给没达到的原因，来自控制器自己的规划器算法。

CAM 与优化器

切削参数由孪生物理估计的刀路，以及带明确验收规则、在全新孪生上验证的优化器。

孪生是怎样被检验的

422 项验收: 每次改动都在 Linux 上跑；Windows 上另有窗口自己的自检，396 项
28 个黄金指纹: 七个场景 × 四个驱动层级，Windows 与 Linux 相同
控制器固件: 26,701 个随机程序和参照引擎逐一对比，带内存检查的模糊测试跑到种子 42,500，另有 84 个 FreeCAD 后处理出的程序和 78 个开源项目里的程序
示例零件: 1.0 的四个示例用随附的程序在孪生里完整跑完：99.98–100 % 的表面在设计的 0.02 mm 以内
CAM: 37 个参考作业在 Windows 和 Linux 上得出逐字节相同的程序；每个程序都探查过切和余料
OpenCAMLib: 落刀法对比材料去除模型
基于性质的测试: 随机运动、保持与软限位，失败时自动收缩到最小用例
MCP 重放: 同一段 MCP 会话在 Windows 与 Linux 上得到相同的重放哈希；结果图逐字节相同

模型目前的局限

孪生还做得不够好的地方。我们把它们公开出来，读结果时请一并考虑。

在样机实测之前，参数是设计值和文献值；标定之前切削力最多可能差一倍。
材料去除占了大部分计算时间：带切削的程序通常比实时快几倍（1.0 的示例：8–28 倍），深腔的螺旋下刀这类密集段落，可能短时间比实时还慢（示例 14 最慢的 5 秒约 0.6 倍）。
发送软件经 TCP 连接；一个看起来和真控制器一样的虚拟 USB 串口在计划中。

引用

BibTeX

@software{twinwright_studio_2026,
  title   = {Twinwright Studio: a deterministic digital twin of the MC-1 desktop CNC mill},
  author  = {{Twinwright}},
  year    = {2026},
  url     = {https://twinwright.com/research/}
}