基于数字孪生的人机距离快速感知方法

来源：计算机集成制造系统杂志2025年第12期北京时间：

作者：褚明, 陈宇, 毕敬峰, 张萌

单位：北京邮电大学智能工程与自动化学院

摘要：针对人与机器人共存场景下的人机距离测量问题,提出一种基于数字孪生的人机距离快速感知方法。首先,通过融合信息物理系统和虚拟现实技术,设计了具有高解算精度和强实时特性的人机数字孪生系统架构。其次,采用骨骼模型和三维偏移量技术实现人机三维实体渲染映射,进而构建了覆盖人机骨骼关节段的空间向量差范数遍历算法,完成了人机距离的快速实时解算。最后,建立人机数字孪生环境并开展实验验证,结果表明:不同基准长度下的人机距离解算误差均低于3.5%,且从初始数据渲染到最终完成人机距离解算的全程耗时低于48 ms,与传统视觉点云方法测量人机距离的耗时相比,提升了两个数量级。

关键词：协作机器人,数字孪生,距离感知,骨骼模型,三维偏移量

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52105505)。