买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：青岛理工大学;山东大学;河北工业大学

摘要：本发明涉及一种基于数字孪生的遥操作机器人在线示教系统及方法，其中系统包括：数字孪生单元、物理单元以及遥操作机器人示教单元；所述物理单元用于采集装配场景的三维数据以及物理机器人的位姿数据，并根据指令驱动物理机器人动作；所述遥操作机器人示教单元用于规划机器人的运动路径，并输出示教位姿数据；所述数字孪生单元用于根据装配场景的三维数据建立工作场景三维模型；还用于根据物理机器人的位姿数据建立虚拟机器人三维模型，并创建与物理机器人对应的机器人运动学模型；还用于控制虚拟机器人三维模型根据规划的运动路径进行运动，并进行虚拟机器人三维模型和工作场景三维模型的碰撞检测；还用于生成指令并输出至所述物理单元。

主权项：1.一种基于数字孪生的遥操作机器人在线示教系统，其特征在于，包括：数字孪生单元和与数字孪生单元通信连接的物理单元以及遥操作机器人示教单元；所述物理单元用于采集装配场景的三维数据以及物理机器人的位姿数据；且所述物理单元还用于根据指令驱动物理机器人动作；所述遥操作机器人示教单元用于规划机器人的运动路径，并基于运动路径输出示教位姿数据；所述数字孪生单元包括工作场景重建模块、机器人数字孪生建模模块、碰撞检测模块以及指令输出模块；所述工作场景重建模块根据装配场景的三维数据建立工作场景三维模型；所述机器人数字孪生建模模块根据物理机器人的位姿数据建立虚拟机器人三维模型，并创建与物理机器人对应的机器人运动学模型；所述碰撞检测模块基于机器人运动学模型以及所述示教位姿数据控制虚拟机器人三维模型根据规划的运动路径进行运动，并在运动过程中进行虚拟机器人三维模型和工作场景三维模型的碰撞检测；所述指令输出模块用于根据示教位姿数据生成指令，并将指令输出至所述物理单元；所述物理单元采集的装配场景的三维数据具体为装配场景的点云图像；所述工作场景重建模块根据图像坐标系到物理机器人基坐标系的转换矩阵，从装配场景的点云图像中剔除物理机器人的点云图像，得到工作场景的点云图像作为工作场景的三维模型；所述物理单元采集物理机器人的图像，并获取物理机器人在图像中的位姿数据；所述根据物理机器人的位姿数据建立虚拟机器人三维模型通过手眼标定模块实现；所述手眼标定模块获取物理机器人的图像以及物理机器人基坐标系，通过手眼标定算法计算图像坐标系到物理机器人基坐标系的转换矩阵；根据转换矩阵以及物理机器人在图像中的位姿数据获取物理机器人的实际位姿数据；根据物理机器人的实际位姿数据创建与物理机器人及坐标系一致的虚拟机器人三维模型。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 青岛理工大学 山东大学 河北工业大学 一种基于数字孪生的遥操作机器人在线示教系统及方法