隨著機器人技術(shù)的出現(xiàn)，機器人系統(tǒng)越來越多地融入現(xiàn)實世界。它們出現(xiàn)在工業(yè)、倉庫和幾乎所有工業(yè)設施中。但這種無所不在的現(xiàn)象引發(fā)了人們對人類工人未來的懷疑。如果某些職業(yè)面臨消失的威脅，研究人員找到了一種數(shù)字孿生解決方案來促進人機共存。

近年來，研究人員不斷尋找改善人工智能驅(qū)動系統(tǒng)與人類工人之間互動的方法。數(shù)字孿生解決方案就是這些創(chuàng)新之一。它實際上是一種旨在以數(shù)字方式創(chuàng)建物理對象的設備。換句話說，數(shù)字孿生系統(tǒng)涉及設計特定產(chǎn)品或組件的數(shù)字模型。

距離人機交互革命又近了一步

這一切都發(fā)生在中國，更準確地說是在南京航空航天大學，當時研究人員開發(fā)了一種數(shù)字孿生系統(tǒng)，旨在改善人機交互和協(xié)作。他們的研究結(jié)果也發(fā)表在《機器人與計算機集成制造》雜志上。具體來說，這個新系統(tǒng)可以創(chuàng)建一個環(huán)境，讓機器人和人類可以并肩工作，完成一項非常具體的任務。

該論文的作者 Zequn Zhang和 Yuchen Ji 指出，當前的工業(yè)環(huán)境使用動作捕捉設備來構(gòu)建人體數(shù)字孿生模型。然而，這些設備需要工作人員佩戴笨重的設備。Zhang和同事認為，這違背了 HRC 推薦的靈活互動原則。

“當前的方法沒有將人類和機器人的建模統(tǒng)一在一個公共空間中。這使得對環(huán)境的感知和整體理解變得不直觀且不切實際.”他們補充道。

與傳統(tǒng)方法相比，數(shù)字孿生解決方案顯著優(yōu)越

Zhang、Ji和他們的同事開發(fā)了一個數(shù)字孿生系統(tǒng)，可以生成人機協(xié)作場景的虛擬復制品。然后，數(shù)字孿生系統(tǒng)會制定有效的協(xié)作策略，然后在現(xiàn)實環(huán)境中實施。

然而，之前基于運動傳感器的數(shù)字孿生系統(tǒng)也存在缺陷。后者在發(fā)生擁塞時也無法提供令人滿意的結(jié)果。為了解決這個問題，研究人員開發(fā)了一種人體網(wǎng)格恢復算法。然而，新計劃的目的是在發(fā)生障礙時重建人體形態(tài)。此外，還集成了不確定性估計技術(shù)來提高動作識別算法的性能。這就是南京航空航天大學的研究人員希望能夠最大限度地減少錯誤風險的方法。

數(shù)字孿生系統(tǒng)在工業(yè)機器人的實驗室實驗中進行了評估。數(shù)字孿生結(jié)果表明人機協(xié)作顯著改善。特別是在拋光、拾取、組裝和放下物體等任務中。就科學家而言，他們很快就強調(diào)了他們的方法相對于傳統(tǒng)方法的優(yōu)越性。

這種新的數(shù)字孿生與其他工業(yè)機器人的集成正在進行中。它還將成為其他實驗中更深入測試的主題。