通过协同仿真孪生实现移动机器人控制与自主

当移动机器人缺乏高车载计算或网络能力时，可依赖远程计算架构实现其控制与自主。本文提出了一种用于资源受限机器人控制与自主的新型协同仿真孪生（ST）策略。该策略的实际实现将一个移动机器人系统划分为通过通信信道分隔的网络（仿真）空间与物理（真实）空间，其中物理机器人位于操作现场，由通过网络从远程位置维护的仿真自主智能体引导。基于数字孪生概念，我们的协同孪生能够通过先进的基于 SLAM 的路径规划算法实现自主导航，而物理机器人能够跟踪仿真孪生的速度并传达通过其与环境交互产生的反馈。我们提出了一种优先路径规划应用，在由 ST 自主导航引导的物理机器人协同遥操作系统中进行测试。我们考察了由协同孪生自主导航引导并借助来自物理机器人的预测力辅助的物理机器人性能。实验结果表明了所提仿真-物理孪生方法的实用性，并且相较于典型的远程计算（或卸载）和数字孪生方法，在计算与网络性能上有所提升。