基于数字孪生的高保真推耙机虚拟调试系统

来源：计算机测量与控制杂志2025年第8期北京时间：

作者：李元龙,禹鑫燚,欧林林,魏岩

单位：浙江工业大学 信息工程学院

摘要：为提前预知无人推耙机控制系统的风险,降低推耙机的无人化作业开发成本和调试周期,基于数字孪生技术虚实高度一致的特性,提出了一种针对全自动无人推耙机控制算法演练与仿真的虚拟调试方法。根据无人推耙机的实际运行控制机理,从机械传动,液压推动到电气控制建立了推耙机在物理层面多领域统一的数字孪生模型；根据无人推耙机清舱作业的感知机理,构建了激光雷达、惯导、里程计和RGB-D的多传感器融合数字孪生模型；基于虚幻引擎的实时渲染特性与AGX Dynamics多体动力学库,设计了高保真的数字孪生模型,并构建了孪生推耙机的虚拟控制系统。通过在港口岸桥应用于全自动无人推耙机的调试实例,展示了基于数字孪生的高保真推耙机虚拟调试方法的有效性和可行性,有效避免了调试开发周期过长的缺陷。

关键词：数字孪生;无人推耙机;虚拟调试;多领域建模;高拟真渲染;

基金资助：国家自然科学基金(62373329)；