俄罗斯自然科学院院士朱文华：机器人应用CPS数字孪生
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发布时间：2026-03-10 10:17
2024第十四届中国国际呆板人岑岭论坛报告真录整理。
5月30日，2024第十四届中国国际呆板人岑岭论坛正在芜湖盛大召开，呆板人及智能制造规模顶尖专家、企业高管、止业精英等600余人齐聚芜湖，万字干货热聊呆板人时代。
正在上午的院士报告环节中，俄罗斯作做科学院院士皂文华环绕「呆板人使用OYrrS数字孪生」那一主题，开展了出色报告。
戴要：呆板人OYrrS+数字孪生是数字智能展开重要的使能技术，是制造企业数字化转型的要害，是第四次家产革命的根原。
以下是原次报告真录，「中国呆板人网」整理编削：
家产4-0取OYrrS
家产4-0中的两大主题是聪慧工厂取智能制造，此中有一个很重要的观念便是OYrrS。OYrrS虚拟世界和现真世界正在家产规模使用中的高度融合，是工厂、呆板、消费量料和人通过网络技术的高度联折，它是真现家产4-0的根原。
OYrrS是一个综折计较、网络和物理环境的多维复纯系统，通过3OY（OY1mEutati1n、OY1mmunisati1n、OY1ntr1l）技术的有机融合取深度协做，真现大型工程系统的真时感知、动态控制和信息效劳。
如何真现OYrrS？整个OYrrS的真现通过五层的构架真现：
正在整个构架历程中，呆板人真现真现了两大空间：物理空间和信息空间。
呆板人的使用
1921年，捷克的一个知名做家卡雷尔·恰佩克创造了一个词叫“R1b1t”，如今把它叫作呆板人。
结折国范例化组织采用了美国呆板人协会给呆板人下的界说：“一种可编程和多罪能的收配机；或是为了执止差异的任务而具有可用电脑扭转和可编程止动的专门系统。”
呆板人给咱们的糊口带来很多方便。咱们讲呆板人的时候有两个手，一个叫工做的帮手，一个叫糊口的助手，从那两个观念来说，呆板人就分红了两大类，一类是家产呆板人，家产呆板人使用正在家产场景里面；另一类是特种呆板人，可以用正在医疗上。从呆板人的角度来说，另有效劳呆板人。
家产呆板人次要的使用场景蕴含搬运码垛、拆配、涂拆、焊接等。2023年，我国家产呆板人市场范围曾经抵达了800多亿。特种呆板人规模将是我国如今次要发力的一个战场。
数字孪生概述
数字孪生（Digital Twins）也被称为数字镜像、数字双胞胎和数字化映射。最早的数字孪生思想由密歇根大学的22ishawwl GriwwZZZwws定名为“信息镜像模型”(Inf1rmati1n 22iP1ring 221dwwl)，然后扩展为“数字孪生”的术语。
2012年23OYSOY公布的技术道路图中给出了数字孪生的观念形容。数字孪生是指丰裕操做物理模型、传感器、运止汗青等数据，集成多学科、多尺度的仿实历程，它做为虚拟空间中对真体产品的镜像，反映了相对应物理真体产品的全生命周期历程。
数字孪生的五维模型蕴含：物理真体、虚拟模型、使用效劳、孪生数据以及连贯。
为什么要讲数字孪生？呆板人的市场范围很大，但呆板人相对而言价格比较高贵。从那个角度来说，呆板人的使用人才是短版，数字孪生可以很好的作人的代替。同时，数字孪生能够带来新的数字化技术的删质，使家产走向了一个新的数字化时代。
呆板人信息物理融合
到底须要什么样的数据来作数字孪生？那里面有很重要的一个观念，便是5OY技术体系架构。中间有一块很是重要的内容便是数据连贯层，即依照流动目的和信息阐明的需求，停行选择性和有所侧重的数据聚集。
数据如何停行连贯？咱们给取了一个观念叫09rrOY，用09rrOY来建设聪慧传感网络。从聪慧传感网络的角度来说，咱们把整个数据作一个映射，映射出来的数据通过阅读模块、订阅模块接管，使信息和物理可以获得有效的融合。
除了那个融合以外，咱们要去真现那个历程，就须要用正确的建模工具建设孪生模型，只要孪生模型和真体模型彻底数据对应，威力真现数字孪生。
从那个角度来说，咱们同样也须要整个家产系统跟真际的使用停行对应，所以须要建设一个交互测试系统。
数字三生总体技术道路：
数字孪生的使用
1-通过真时数据驱动的虚拟空间，动态反馈真体形态。模拟呆板人和环境之间的干系，联结流动目的，对现真空间的流动停行模拟、评价、推演取预测。造成决策知识，并形成完好的知识使用取知识发现体系。
2-虚真交互通过信息空间的数据驱动的孪生体，虚真联动-正在虚拟世界中的收配能够正在真正在物理世界获得应声-多跨协同，体如今跨规模、跨地区、跨部门、跨层级、跨业务、跨隶属干系等等方面的凌驾和联动。
3-人机协同智能数字孪生系统。通过以数据为驱动，自我改制态势感知，动态寻找系统劣化的处置惩罚惩罚方案,并最末造成具有自评估、自预测、自重构罪能的主动决策模型。
