基于公理设计的人机协作数字孪生建模技术
来源：计算机集成制造系统杂志2023年第11期北京时间：
作者：刘鑫, 李公法, 向峰, 蒋国璋, 陶波, 江都, 孙瑛
单位：1.武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室2.武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室3.武汉科技大学生物机械手与智能测控研究中心4.武汉科技大学精密制造研究院
摘要：人本智造是未来智能制造发展的重要方向,安全可信的人机协作是实现人本智造的基础。数字孪生所强调的以虚映实和以虚控实的思想与以人为核心的人机协作需求相匹配,为面向人本智造的人机协作新范式转变提供了新思路。目前欠缺关于人机协作数字孪生模型建模方法的研究,以满足数字孪生技术在人机协作领域中的应用需求。提出面向人机协作智造的数字孪生建模技术,从机器人模型和协作人员模型两方面展开人机协作模型建模机理分析。首先分析了机器人模型和协作人员模型具备的特征,在此基础上提出机器人模型和协作人员模型的基本组成结构,为人机协作数字孪生模型构建提供理论支持;建立了基于公理化设计理论的人机协作模型构建框架,提出了人机协作数字孪生模型的建模步骤;最后,以人机协作抓取数字孪生模型的构建过程为例,详细介绍了模型的构建过程,验证了所提方法的可行性。
关键词：人本智造,人机协作,数字孪生,公理化设计,建模方法
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51975431,51570407)。
