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申请/专利权人：香港理工大学深圳研究院

摘要：本发明提供的基于混合现实和数字孪生的人机协作安全控制方法及装置，具体涉及人机协同智能制造装配技术领域，方案包括：获取物理机器人的第一姿态信息，以及获取虚拟机器人的第二姿态信息；基于第一姿态信息和所述第二姿态信息，将物理机器人和虚拟机器人进行位姿配准，获得配准结果；基于配准结果和预设的人机工作区域深度结合强化学习进行路径规划，确定人机协同运动路径；基于人机协同运动路径，执行人机协作安全控制动作。该方案利用混合现实设备提取人机姿态信息，通过虚实空间映射的方法实现了人机位姿配准，并设计了基于深度强化学习的人机双向协同的安全交互策略，有效提高了人机交互操作的安全性和有效性。

主权项：1.基于混合现实和数字孪生的人机协作安全控制方法，其特征在于，包括以下步骤：获取物理机器人的第一姿态信息，以及获取虚拟机器人的第二姿态信息；基于所述第一姿态信息和所述第二姿态信息，将所述物理机器人和所述虚拟机器人进行位姿配准，获得配准结果矩阵；基于所述配准结果矩阵和预设的人机工作区域，利用强化学习进行路径规划，确定人机协同运动路径；基于所述人机协同运动路径，执行人机协作安全控制动作；所述基于所述配准结果矩阵和预设的人机工作区域，利用强化学习进行路径规划，确定人机协同运动路径，包括：基于预设的人机协同控制精度，构建若干环境锚点；基于所有所述环境锚点和所述人机工作区域，计算所述物理机器人和所述虚拟机器人之间的距离；基于所述距离，确定所述物理机器人运动执行的线速度；基于所述线速度、深度强化学习原理和逆运动学原理解算出关节角速度，并利用所述关节角速度以及预设的目标姿态，生成所述物理机器人的运动轨迹；基于所述物理机器人的运动轨迹，计算所述物理机器人的关节空间组合序列；将所述关节空间组合序列映射到所述虚拟机器人的关节空间，确定所述虚拟机器人的关节空间组合序列；基于所述虚拟机器人的关节空间组合序列，解算所述虚拟机器人的关节运动值；基于所述关节运动值和所述人机工作区域，确定所述虚拟机器人的运动路径；基于所述物理机器人的运动轨迹和所述虚拟机器人的运动路径，确定人机协同运动路径；在有效的人机工作区域内，通过手势、按键或语音方式发出的实时或规划动作，结合获得的多模态输入信息，使用深度强化学习算法生成所述物理机器人的末端执行器的运行轨迹，并通过逆向运动学求解器计算出物理机器人所需的关节空间组合序列。

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权利要求：

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