【作者】谢嘉成;郑子盈;王学文;孟浩;刘曙光;李素华;
【作者单位】太原理工大学机械与运载工程学院;煤矿综采装备山西省重点实验室;矿山采掘装备及智能制造国家重点实验室;新加坡国立大学设计与工程学院机械工程系;
【摘要】以数字孪生技术形成虚实融合的运行模式是推进智能化建设的关键，而以数字孪生为基础的工业元宇宙是智采工作面未来发展的方向。提出基于虚拟现实-数字孪生-信息物理系统-工业元宇宙的综采工作面虚实融合运行模式构想，具有展示与离线模拟、监测与辅助操作、在线模拟与预演等六大内涵特征，是逐渐由低层级的展示模拟到高层级深度融合功能的演变过程，最终具备由实到虚精准的复制映射能力、虚拟迭代的推理预测决策能力、由虚到实的复制控制能力以及虚实人机无缝协作和精益化管理四大能力。分析工业元宇宙所具备的四种能力和实现工业元宇宙的关键技术。在已有的监测、决策、控制能力的基础上融入能加强现场操作人员与远程操作人员协作能力的AR远程协助技术、能加强操作人员安全性的机器人协同技术与能在虚拟空间内利用AI驱动运行的虚拟人技术，构建了基于工业元宇宙的液压支架调架实验系统，形成工业元宇宙在煤矿开采中应用的初步认识。
【关键词】工业元宇宙;;数字孪生;;综采工作面;;人机融合;;CPS;;VR/AR
【DOI】10.13199/j.cnki.cst.2022-1864
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