双足机器人数字孪生系统及现实-虚拟环境通信策略研究

来源：计算机工程与应用杂志2025年第21期北京时间：

作者：张德雨, 刘思宇, 袁常顺

单位：1.北京航空航天大学 杭州创新研究院，杭州 310051；2.北京理工大学 医学技术学院，北京 100081

摘要：基于OpenGL工具和用户数据报协议（user datagram protocol，UDP），提出了一种多类型传感器数据整合能力的双足机器人数字孪生系统及其现实-虚拟环境通信策略，解决国内双足机器人在数字孪生层面对国外机器人操作系统（robot operating system，ROS）的依赖问题。同时为解决双足机器人关节误差导致的实际物理特性与数字孪生模型状态不一致的问题，提出了一种有效的误差控制方法。实验结果表明，该系统具有实时联动能力，数据延时比广泛使用的ROS框架降低46%，同时误差控制使虚拟环境中机器人各肢体的空间误差平均降低51%。为未来国产机器人的数字孪生系统提供了一种快速、轻量级产业实现方案。

关键词：机器人,数字孪生系统,机器人操作系统,仿真环境