(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211417551.9 (22)申请日 2022.11.14 (71)申请人 网思科技股份有限公司 地址 510000 广东省广州市天河区临江大 道1号之一701、 702室 (72)发明人 王欢　李英杰　夏炼　冯继威　 吉翔　 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 13/08(2006.01) (54)发明名称 一种基于数字孪生的机 器人控制系统 (57)摘要 本发明属于机器人控制领域， 公开了一种基 于数字孪生的机器人控制系统， 包括数据源模 块、 数字孪生模块和控制模块； 数据源模块包括 传感器单元和相机单元； 传感器单元用于获取工 业机器人的第一姿态数据； 相机单元用于获取工 业机器人的姿态图像； 数字孪生模块包括验证单 元和模拟单元； 验证单元用于获得工业机器人的 第二姿态数据， 并验证第一姿态数据是否为误差 过大的数据； 模拟单元用于对数字孪生模型进行 控制， 改变数字孪生模型的姿态； 控制模块用于 工作人员基于数字孪生模型的姿态对工业机器 人进行控制。 本发明能够有效地降低因为第一姿 态数据为误差过大的数据而使得工作人员错误 地停止工业机器人的运行的概率， 保证了工业生 产的效率。 权利要求书2页 说明书8页 附图1页 CN 115464661 A 2022.12.13 CN 115464661 A 1.一种基于数字孪生的机器人控制系统， 其特征在于， 包括数据源模块、 数字孪生模块 和控制模块； 数据源模块包括传感器单 元和相机单 元； 传感器单元用于通过设置在工业机器人上的传感器来获取工业机器人的第一姿态数 据； 相机单元用于通过工业相机获取工业机器人的姿态图像； 数字孪生模块包括验证单 元和模拟单 元； 验证单元用于对姿态图像进行识别， 获得工业机器人的第二姿态数据， 并基于第二姿 态数据验证第一姿态数据是否为 误差过大的数据； 模拟单元用于基于第 一姿态数据对工业机器人对应的数字孪生模型进行控制， 改变数 字孪生模型的姿态； 控制模块用于 工作人员基于数字 孪生模型的姿态对工业机器人进行控制。 2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的机器人控制系统， 其特征在于， 所述第 一 姿态数据包括工业机器人的各个关节点的第一空间坐标。 3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的机器人控制系统， 其特征在于， 所述通过 工业相机获取工业机器人的姿态图像， 包括： 采用如下 方式计算第d+1张姿态图像的获取时刻： 其中， 表示第d+1张姿态图像的获取时刻， 表示第d张姿态图像的获取时 刻， 表示第d张姿态图像和第d+1张姿态图像的获取时刻之间的时间长度； 若  ， 则使用如下公式计算   ： 若   ， 则使用如下公式计算   ： 其中， 表示在时间段   内， 第一姿态数据的误差频 率， 表示第d‑1张姿态图像的获取时刻； 表示第d‑1张姿态图像和第d张姿态 图像的获取时刻之间的时间长度； 表示设定的误差频率对照值， 表示预 设大小的时间长度， 表示误差判断时间窗的长度， 表示设定的频率阈值。 4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的机器人控制系统， 其特征在于，权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115464661 A 2采用如下公式计算： 其中， 表示在时间段   内， 第一姿态数据被验证为误差过 大数据的次数， 表示在时间段   内， 第一姿态数据的总获取 次数。 5.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的机器人控制系统， 其特征在于， 所述第 二 姿态数据， 包括工业机器人的各个关节点的第二空间坐标。 6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生的机器人控制系统， 其特征在于， 所述基于 第二姿态数据验证第一姿态数据是否为 误差过大的数据， 包括： 计算第一空间坐标和第二空间坐标之间的误差值： 其中， 表示在同一时刻获取的第一空间坐标和第二空间坐标之间的误差值， 表示工业机器人的关节点的集合， 表示关节点i的第一空间坐标， 表示关节点 i的第二空间坐标； 若  大于设定的误差值阈值， 则表示第一姿态数据为 误差过大数据。 7.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的机器人控制系统， 其特征在于， 所述基于 第一姿态数据对工业机器人对应的数字孪生模型进行控制， 改变数字孪生模型 的姿态， 包 括： 将数字孪生模型中的关节点的位置调整至第一空间坐标在数字孪生模型中所对应的 坐标。 8.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的机器人控制系统， 其特征在于， 所述控制 模块包括显示单 元、 输入单 元和通信单 元； 显示单元用于显示第一姿态数据是否为 误差过大的数据； 输入单元用于工作 人员在发现数字孪生模型的姿态不符合预设的运行要求， 且数字孪 生模型的姿态所对应的第一姿态数据不是误差过大的数据时， 输入用于控制工业机器人停 止运行的指令； 通信单元用于将该指令发送至 工业机器人的控制器。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115464661 A 3