[发明专利]一种基于数字孪生的智能无人系统和方法

说明书

本发明提供了一种基于数字孪生的智能无人系统和方法，该系统部署于目标无人设备，包括：交互层，用于获取物理状态数据；数智孪生层，包括物理孪生模型和智能孪生模型；物理孪生模型用于根据所述物理状态数据，对所述目标无人设备进行建模，得到物理孪生体；智能孪生模型，用于根据所述物理孪生体，和多个行动策略，得到多个数智孪生体；仿真层，包括环境模拟模块，评估模块和匹配模块；环境模拟模块，用于模拟得到无人设备运行环境；匹配模块，用于将无人设备运行环境分别匹配各个数智孪生体，得到多个综合孪生体；评估模块，用于对多个综合孪生体进行评估，得到最优孪生体，根据最优孪生体，得到最优控制策略。

技术领域

本发明涉及数字孪生技术领域，特别是一种基于数字孪生的智能无人系统和方法。

背景技术

近年来，随着社会智能化的不断增强，无人设备控制系统呈井喷式出现，广泛应用于医疗，餐饮，物流等各个领域，为人们生活提供了极大的便利。与此同时，无人设备有限的计算和存储能力已经不能满足资源密集型人工智能算法的要求，并且，无人设备低效率的开发迭代流程，高额的维护维修成本，型号各异的无人设备协同复杂性，成为制约无人设备智能化发展的瓶颈。

现有的大多数方案是直接在真实环境下，人为地对无人设备控制系统进行控制和指令下发，从而解决相应场景中的无人设备的问题，比较费事费力，容易造成不必要的成本浪费。并且，现有的无人设备控制相关的技术方案大多是基于无人设备的单类数据(如视频数据或图像数据)实现的，缺少对多源异构数据的融合处理，导致对无人设备这一实体的信息分析不够全面和准确。此外，随着无人设备数量的增加，协同作业的难度会呈几何级数升高。由于无人设备的能量和计算量大，传统算法无法提供最优策略，以实现多个无人设备下的智能协同作业。因此，需要提供一种基于数字孪生的智能无人系统和方法，以实现对无人设备的智能化控制。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种基于数字孪生的智能无人系统和方法，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于数字孪生的智能无人系统，部署于目标无人设备，所述系统包括：

交互层，用于获取所述目标无人设备的物理状态数据；

数智孪生层，包括物理孪生模型和智能孪生模型；

所述物理孪生模型用于根据所述物理状态数据，对所述目标无人设备进行建模，得到物理孪生体，所述物理孪生体为表征所述目标无人设备在当前时刻的真实运动状态的数字模型；

所述智能孪生模型，用于根据所述物理孪生体，和多个行动策略，得到多个数智孪生体，每个数智孪生体为表征所述物理孪生体按照一种所述行动策略进行动作的数字模型；

仿真层，包括环境模拟模块，评估模块和匹配模块；

所述环境模拟模块，用于模拟得到无人设备运行环境；

所述匹配模块，用于将所述无人设备运行环境分别匹配各个所述数智孪生体，得到多个综合孪生体，所述综合孪生体为表征该数智孪生体在所述无人设备运行环境中的运动状态的数字模型；

所述评估模块，用于对所述多个综合孪生体进行评估，得到最优孪生体，根据所述最优孪生体，得到最优控制策略。

可选地，所述交互层还包括控制模块；

所述评估模块还用于将所述最优控制策略发送至所述交互层的控制模块；

所述控制模块用于根据所述最优控制策略对所述目标无人设备进行控制。

可选地，所述交互层包括数据转换模块和数据获取模块；