基于数字孪生的机器人位置展示方法、装置和计算机设备

技术领域

本申请涉及机器人巡检技术领域，特别是涉及一种基于数字孪生的机器人位置展示方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

随着智能化技术的不断提高，许多电网企业已开始使用机巡设备参与巡检工作，巡检作业无人化、少人化逐渐成为换流站巡检工作的发展方向之一。

在传统技术中，换流站需要引入多个巡检系统以满足不同区域的巡检需求，但由于各个巡检系统基于各自的控制系统，开发了独立的坐标系，使得巡检系统之间的坐标系互不兼容，因此在查看各个巡检机器人的实时巡检状态时，需要切换不同巡检系统的巡检画面，过程比较繁琐，导致巡检机器人的实时巡检状态的查看效率较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高实时巡检状态的查看效率的基于数字孪生的机器人位置展示方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种基于数字孪生的机器人位置展示方法。所述方法包括：

根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与所述巡检机器人对应的目标巡检系统；所述第一坐标为所述巡检机器人在所述目标巡检系统的坐标系下的坐标；

获取与所述目标巡检系统对应的目标坐标变换信息；所述目标坐标变换信息为所述目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息；

根据所述目标坐标变换信息，将所述第一坐标转换为所述巡检机器人的第二坐标；所述第二坐标为所述巡检机器人在所述数字孪生体的坐标系下的坐标；

根据所述第二坐标，在所述数字孪生体的三维空间地图上，展示与所述巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。

在其中一个实施例中，所述获取与所述目标巡检系统对应的目标坐标变换信息，包括：

获取所述目标巡检系统的系统标识；

识别与所述系统标识对应的坐标变换信息；

将与所述系统标识对应的坐标变换信息，确认为所述目标坐标变换信息。

在其中一个实施例中，所述识别与所述系统标识对应的坐标变换信息，包括：

根据所述目标巡检系统的系统标识，在所述数字孪生体的预设坐标变换信息库中，识别出与所述系统标识对应的坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息；

对所述坐标旋转信息、所述坐标缩放信息以及所述坐标平移信息进行组合，得到与所述系统标识对应的坐标变换信息。

在其中一个实施例中，所述根据所述目标坐标变换信息，将所述第一坐标转换为所述巡检机器人的第二坐标，包括：

根据所述坐标旋转信息、所述坐标缩放信息以及所述坐标平移信息，对所述第一坐标进行转换处理；所述转换处理包括旋转处理、缩放处理以及平移处理；

将转换处理后的第一坐标，确认为所述巡检机器人的第二坐标。

在其中一个实施例中，所述坐标旋转信息通过以下方式得到：

获取巡检系统的坐标矩阵，以及所述数字孪生体的坐标矩阵；

在所述巡检系统的坐标矩阵中选取第一参考元素，在所述数字孪生体的坐标矩阵中选取第二参考元素；所述第一参考元素和所述第二参考元素之间存在映射关系；

确认所述第一参考元素和所述第二参考元素之间的旋转角度与旋转轴；

根据所述旋转角度与所述旋转轴，确认所述巡检系统的坐标矩阵与所述数字孪生体的坐标矩阵之间的旋转矩阵，作为所述巡检系统的坐标旋转信息。

在其中一个实施例中，在根据所述第二坐标，在所述数字孪生体的三维空间地图上，展示与所述巡检机器人对应的虚拟机器人的位置之前，还包括：

根据所述巡检系统与所述数字孪生体的三维空间地图之间的映射关系，在所述三维空间地图上，确认与所述目标巡检系统对应的目标区域；

所述根据所述第二坐标，在所述数字孪生体的三维空间地图上，展示与所述巡检机器人对应的虚拟机器人的位置，包括：

将所述第二坐标，作为与所述巡检机器人对应的虚拟机器人在所述三维空间地图上的坐标；

根据所述目标虚拟机器人在所述三维空间地图上的坐标，在所述目标区域中对应的位置展示所述虚拟机器人。

第二方面，本申请还提供了一种基于数字孪生的机器人位置展示装置。所述装置包括：

系统确认模块，用于根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与所述巡检机器人对应的目标巡检系统；所述第一坐标为所述巡检机器人在所述目标巡检系统的坐标系下的坐标；

信息获取模块，用于获取与所述目标巡检系统对应的目标坐标变换信息；所述目标坐标变换信息为所述目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息；

坐标转换模块，用于根据所述目标坐标变换信息，将所述第一坐标转换为所述巡检机器人的第二坐标；所述第二坐标为所述巡检机器人在所述数字孪生体的坐标系下的坐标；

位置展示模块，用于根据所述第二坐标，在所述数字孪生体的三维空间地图上，展示与所述巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与所述巡检机器人对应的目标巡检系统；所述第一坐标为所述巡检机器人在所述目标巡检系统的坐标系下的坐标；

获取与所述目标巡检系统对应的目标坐标变换信息；所述目标坐标变换信息为所述目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息；

根据所述目标坐标变换信息，将所述第一坐标转换为所述巡检机器人的第二坐标；所述第二坐标为所述巡检机器人在所述数字孪生体的坐标系下的坐标；

根据所述第二坐标，在所述数字孪生体的三维空间地图上，展示与所述巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与所述巡检机器人对应的目标巡检系统；所述第一坐标为所述巡检机器人在所述目标巡检系统的坐标系下的坐标；

获取与所述目标巡检系统对应的目标坐标变换信息；所述目标坐标变换信息为所述目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息；

根据所述目标坐标变换信息，将所述第一坐标转换为所述巡检机器人的第二坐标；所述第二坐标为所述巡检机器人在所述数字孪生体的坐标系下的坐标；

根据所述第二坐标，在所述数字孪生体的三维空间地图上，展示与所述巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与所述巡检机器人对应的目标巡检系统；所述第一坐标为所述巡检机器人在所述目标巡检系统的坐标系下的坐标；

获取与所述目标巡检系统对应的目标坐标变换信息；所述目标坐标变换信息为所述目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息；

根据所述目标坐标变换信息，将所述第一坐标转换为所述巡检机器人的第二坐标；所述第二坐标为所述巡检机器人在所述数字孪生体的坐标系下的坐标；

根据所述第二坐标，在所述数字孪生体的三维空间地图上，展示与所述巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。

上述基于数字孪生的机器人位置展示方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，首先根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与巡检机器人对应的目标巡检系统；第一坐标为巡检机器人在目标巡检系统的坐标系下的坐标；然后获取与目标巡检系统对应的目标坐标变换信息；目标坐标变换信息为目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息；接着根据目标坐标变换信息，将第一坐标转换为巡检机器人的第二坐标；第二坐标为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的坐标；最后根据第二坐标，在数字孪生体的三维空间地图上，展示与巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。这样，通过巡检系统的坐标系和数字孪生体的坐标系之间的坐标变换信息，将巡检机器人在对应的巡检系统的坐标系下的第一坐标，转换为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的第二坐标，换言之，坐标变换信息将巡检机器人的第一坐标映射到了数字孪生体的三维空间地图上；并根据巡检机器人的第二坐标，在三维空间地图上展示与巡检机器人对应的虚拟机器人，从而实现在三维空间地图中展示巡检机器人的位置。可以理解的是，不同的巡检系统都有对应的坐标转换信息，因此通过对应的坐标转换信息，所有的巡检系统的巡检机器人的位置都可以同时展示在三维空间地图上，从而提高了实时巡检状态的查看效率。

附图说明

图1为一个实施例中基于数字孪生的机器人位置展示方法的流程示意图；

图2为一个实施例中三维空间地图的示意图；

图3为一个实施例中确认巡检系统的坐标旋转信息的步骤的流程示意图；

图4为另一个实施例中基于数字孪生的机器人位置展示方法的流程示意图；

图5为一个实施例中基于换流站数字孪生体动态展示巡视机器人位置的方法的示意图；

图6为一个实施例基于数字孪生的机器人位置展示装置的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一示例性实施例中，如图1所示，提供了一种基于数字孪生的机器人位置展示方法，本实施例以该方法应用于服务器进行举例说明；可以理解的是，该方法也可以应用于终端，还可以应用于包括服务器和终端的系统，并通过服务器和终端之间的交互实现。其中，服务器可以是数字孪生体内的服务器，也可以是独立于数字孪生体的服务器；终端可以但不限于是各种与数字孪生体关联的个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、物联网设备等。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤S102，根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与巡检机器人对应的目标巡检系统。

其中，第一坐标为巡检机器人在目标巡检系统的坐标系下的坐标；可以理解的是，换流站由不同的巡检系统负责不同区域的巡检工作，每个巡检系统又包括至少一个巡检机器人，因此不同的巡检系统基于自身的巡检工作需求，建立了不同的坐标系，也就是说各个巡检系统的坐标系之间互不兼容。

具体地，巡检机器人上传的第一坐标中携带有能够唯一确定巡检机器人的机器人标识，而机器人标识中又携带有能够唯一确定巡检系统的系统标识；因此服务器通过消息队列，实时获取巡检机器人上传的、在巡检机器人所属的巡检系统的坐标系下的第一坐标，并从第一坐标中，识别出巡检机器人的机器人标识；然后根据机器人标识，确认与机器人标识对应的巡检系统，并将与机器人标识对应的巡检系统确认为目标巡检系统。

举例说明，假设服务器接收到的第一坐标内容为a1：(3，7，10)，其中，a1即为巡检机器人的机器人标识，表征该巡检机器人是巡检系统a中编号为1的巡检机器人；因此服务器可以根据机器人标识a1，将各个巡检系统中编号为a的巡检系统，确认为与巡检机器人对应的目标巡检系统。

步骤S104，获取与目标巡检系统对应的目标坐标变换信息。

其中，目标坐标变换信息为目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息；可以理解的是，各个巡检系统都有对应的坐标变换信息，通过不同的坐标变化信息，可以将所有巡检系统下的所有巡检机器人的坐标同时映射到数字孪生体的三维空间地图中。

数字孪生是一种充分利用物理模型、传感器更新以及运行历史等数据，集成多学科、多物理量、多尺度以及多概率的仿真过程。换流站的数字孪生体能够实时反映换流站的真实运行状态，并辅助运维人员进行决策；数字孪生体的三维空间地图是换流站数字孪生体的衍生品之一，因为换流站的数字孪生体的三维场景是基于换流站图纸资料、设备和设备安装图纸以及其他空间测绘数据建模的，因此具备地理空间信息，可作为三维空间地图使用。

具体地，服务器从记录有各个巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息的存储系统中，获取目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息，作为目标坐标变换信息。

步骤S106，根据目标坐标变换信息，将第一坐标转换为巡检机器人的第二坐标。

其中，第二坐标为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的坐标。

具体地，服务器根据目标坐标变换信息，将巡检机器人在目标巡检系统的坐标系下的第一坐标，转换为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的第二坐标。

举例说明，服务器根据目标坐标变换信息，将巡检机器人的第一坐标(3，7，10)，转换为巡检机器人的第二坐标，如(8，15，12)。

步骤S108，根据第二坐标，在数字孪生体的三维空间地图上，展示与巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。

具体地，在数字孪生体中，每个巡检机器人都有对应的虚拟机器人，服务器根据巡检机器人的第二坐标，在数字孪生体的三维空间地图中，展示与巡检机器人对应的虚拟机器人的位置，使得运维人员能够实时查看巡检机器人的巡检状态。

举例说明，图2为三维空间地图的示意图，服务器根据巡检机器人的第二坐标，在数字孪生体的三维空间地图中展示虚拟机器人的位置。运维人员可以在同一个平台或者页面上同时查看在换流站不同区域巡检的巡检机器人的位置，而不需要通过切换不同的页面来查看巡检机器人的位置，从而在巡检机器人的巡检路线出现异常时及时发现。

上述基于数字孪生的机器人位置展示方法中，服务器首先根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与巡检机器人对应的目标巡检系统；第一坐标为巡检机器人在目标巡检系统的坐标系下的坐标；然后获取与目标巡检系统对应的目标坐标变换信息；目标坐标变换信息为目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息；接着根据目标坐标变换信息，将第一坐标转换为巡检机器人的第二坐标；第二坐标为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的坐标；最后根据第二坐标，在数字孪生体的三维空间地图上，展示与巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。这样，服务器通过巡检系统的坐标系和数字孪生体的坐标系之间的坐标变换信息，将巡检机器人在对应的巡检系统的坐标系下的第一坐标，转换为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的第二坐标，换言之，服务器通过坐标变换信息，将巡检机器人的第一坐标映射到了数字孪生体的三维空间地图上；并根据巡检机器人的第二坐标，在三维空间地图上展示与巡检机器人对应的虚拟机器人，从而实现在三维空间地图中展示巡检机器人的位置。可以理解的是，不同的巡检系统都有对应的坐标转换信息，因此通过对应的坐标转换信息，所有的巡检系统的巡检机器人的位置都可以同时展示在三维空间地图上，从而提高了实时巡检状态的查看效率。

在一示例性实施例中，上述步骤S104，获取与目标巡检系统对应的目标坐标变换信息，具体包括以下内容：获取目标巡检系统的系统标识；识别与系统标识对应的坐标变换信息；将与系统标识对应的坐标变换信息，确认为目标坐标变换信息。

其中，目标巡检系统的系统标识为能够唯一确定巡检系统的编码，参考图2，例如负责巡检室外区域A的巡检系统的系统标识为a；而巡检系统a中的巡检机器人的机器人标识中也会携带系统标识a，例如巡检系统a中的第一个巡检机器人的机器人标识为a1。

具体地，服务器确认与巡检机器人对应的目标巡检系统之后，根据目标巡检系统的系统标识，在服务器的数据库中查询所有的坐标变换信息，识别出与系统标识的坐标变换信息，并将其作为目标坐标变换信息。

举例说明，假设巡检机器人属于巡检系统a，那么服务器根据系统标识a，在数据库中查询所有的坐标变换信息，识别出与系统标识a存在对应关系的坐标变换信息，并将该坐标变换信息作为目标坐标变换信息。

本实施例中，服务器通过目标巡检系统的标识，从各个巡检系统对应的坐标变换信息中，识别出与目标巡检系统对应的目标坐标变换信息，为后续的坐标变换处理提供了转换基础；并能够依据不同巡检系统的特点，将巡检系统的坐标系针对性地映射到数字孪生体的三维空间地图上。

在一示例性实施例中，上述步骤，识别与所述系统标识对应的坐标变换信息，具体包括以下内容：根据目标巡检系统的系统标识，在数字孪生体的预设坐标变换信息库中，识别出与系统标识对应的坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息；对坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息进行组合，得到与系统标识对应的坐标变换信息。

其中，数字孪生体的预设坐标信息库中存储有换流站各个巡检系统对应的坐标变换信息；坐标旋转信息用于表征巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的旋转关系，如巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的旋转矩阵；坐标缩放信息用于表征巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的缩放关系，如巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的缩放系数；坐标平移信息用于表征巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的平移关系，如巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的平移量。

具体地，服务器根据目标巡检系统的系统标识，分别在预设坐标变换信息库的旋转子库、缩放子库以及平移子库中，识别出与目标巡检系统的系统标识对应的坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息；并将坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息进行组合，得到与系统标识对应的坐标变换信息。

举例说明，服务器根据目标巡检系统的系统标识a，在旋转子库中识别出与巡检系统a对应的旋转矩阵R

本实施例中，服务器通过目标巡检系统的系统标识，在存储有各个巡检系统对应的坐标变换信息的预设坐标变换信息库中识别出与目标巡检系统对应的坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息，从而得到与目标巡检系统对应的坐标变换信息，为后续的坐标变换处理提供了转换基础；并能够依据不同巡检系统的特点，将巡检系统的坐标系针对性地映射到数字孪生体的三维空间地图上。

在一示例性实施例中，上述步骤S106，根据目标坐标变换信息，将第一坐标转换为巡检机器人的第二坐标，具体包括以下内容：根据坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息，对第一坐标进行转换处理；将转换处理后的第一坐标，确认为巡检机器人的第二坐标。

其中，转换处理包括旋转处理、缩放处理以及平移处理；可以理解的是，旋转处理、缩放处理以及平移处理之间并不存在固定的先后顺序，服务器根据巡检系统的特点选择处理的顺序，如可以先旋转，再缩放，最后再平移；也可以先缩放，再平移，最后再旋转。

具体地，假设服务器为巡检系统a选择的处理顺序为先旋转，再缩放，最后再平移，那么以巡检系统a下编号为1的巡检机器人的第一坐标(3，7，10)为例，服务器先对第一坐标进行旋转处理，得到旋转后的第一坐标；然后再对旋转后的第一坐标进行缩放，得到缩放后的第一坐标，再对缩放后的第一坐标进行平移，得到平移后的第一坐标，也就是转换处理后的第一坐标，并将转换处理后的第一坐标，确认为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的第二坐标(8，15，12)。

举例说明，假设巡检系统a对应的坐标旋转信息为R

本实施例中，服务器通过坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息，对巡检机器人的第一坐标进行坐标变换处理，得到巡检机器人的第二坐标，实现了将巡检机器人的笛卡尔空间坐标转换为三维空间地图的经纬度坐标，进而实现了将巡检机器人的位置从现实世界映射到数字孪生体中，从而提高了实时巡检状态的查看效率。

在一示例性实施例中，如图3所示，上述步骤中的坐标旋转信息，具体通过以下步骤得到：

步骤S302，获取巡检系统的坐标矩阵，以及数字孪生体的坐标矩阵。

步骤S304，在巡检系统的坐标矩阵中选取第一参考元素，在数字孪生体的坐标矩阵中选取第二参考元素。

步骤S306，确认第一参考元素和第二参考元素之间的旋转角度与旋转轴。

步骤S308，根据旋转角度与旋转轴，确认巡检系统的坐标矩阵与数字孪生体的坐标矩阵之间的旋转矩阵，作为巡检系统的坐标旋转信息。

其中，巡检系统的坐标矩阵，以及数字孪生体的坐标矩阵分别用于表示巡检系统的坐标系以及数字孪生体的坐标系；第一参考元素和第二参考元素之间存在映射关系，如第一参考元素为巡检系统的坐标矩阵中的中心元素，那么第二参考元素也为数字孪生体的坐标矩阵中的中心元素。

具体地，服务器获取巡检系统的坐标矩阵P，和数字孪生体的坐标矩阵Q；然后在矩阵P和矩阵Q中选取一对具有映射关系的元素，如选取矩阵P的中心元素作为第一参考元素，用向量表示为

其中，θ为两向量之间的夹角角度，也就是两个向量的旋转角度，从而得到第一参考元素和第二参考元素之间的旋转角度θ；第一参考元素和第二参考元素之间的旋转轴

然后服务器基于旋转角度θ和旋转轴

v′＝R×v

还需要说明的是，坐标缩放信息以及坐标平移信息同样是基于巡检系统的坐标矩阵和数字孪生体的坐标矩阵得到的，具体过程与坐标旋转信息的确认过程类似，本申请在此不做展开。

本实施例中，服务器通过巡检系统的坐标矩阵和数字孪生体的坐标矩阵中对应的第一参考元素和第二参考元素，获取两个坐标矩阵的旋转角度和旋转轴，从而确定两个坐标矩阵之间的旋转矩阵，进而获得巡检系统对应的坐标旋转信息，为实现将巡检机器人的位置从现实世界映射到数字孪生体中提供了坐标旋转参考信息，从而提高了实时巡检状态的查看效率。

在一示例性实施例中，上述步骤S108，根据第二坐标，在数字孪生体的三维空间地图上，展示与巡检机器人对应的虚拟机器人的位置之前，具体还包括以下内容：根据巡检系统与数字孪生体的三维空间地图之间的映射关系，在三维空间地图上，确认与目标巡检系统对应的目标区域。

根据第二坐标，在数字孪生体的三维空间地图上，展示与巡检机器人对应的虚拟机器人的位置，具体包括以下内容：将第二坐标，作为与巡检机器人对应的虚拟机器人在三维空间地图上的坐标；根据目标虚拟机器人在三维空间地图上的坐标，在目标区域中对应的位置展示目标虚拟机器人。

其中，巡检系统与数字孪生体的三维空间地图之间的映射关系是指，巡检系统负责巡检的换流站区域与三维空间地图上对应的区域之间的关系，例如巡检系统e负责巡检的换流站区域映射到三维空间地图上的结果为室内区域E。

具体地，服务器首先根据巡检系统与数字孪生体的三维空间地图之间的映射关系，在三维地图空间中确认与目标巡检系统对应的目标区域，并根据巡检机器人与虚拟机器人之间的映射关系，确认与巡检机器人对应的虚拟机器人；然后将巡检机器人的第二坐标赋值给对应的虚拟机器人，使得对应的虚拟机器人在三维空间地图上的坐标为第二坐标；最后根据对应的虚拟机器人在三维空间地图上的坐标，在目标区域中对应的位置显示对应的虚拟机器人。

参考图2，以室内区域E为例进行说明，服务器首先在三维空间地图中确定巡检系统e对应的目标区域为室内区域E，巡检机器人e2对应虚拟机器人e2，然后将巡检机器人e2的第二坐标(18，7，5)赋值给虚拟机器人e2，然后根据坐标(18，7，5)，在室内区域E中的对应位置显示虚拟机器人e2。

本实施例中，服务器通过在三维空间地图中确定与巡检系统对应的目标区域，然后将巡检机器人的第二坐标赋值给巡检机器人对应的虚拟机器人，进而在目标区域中对应的位置展示虚拟机器人，实现了将巡检机器人的位置从现实世界映射到数字孪生体中，从而提高了实时巡检状态的查看效率。

在一示例性实施例中，如图4所示，提供了另一种基于数字孪生的机器人位置展示方法，以该方法应用于服务器为例进行说明，包括以下步骤：

步骤S401，从巡检机器人上传的携带有机器人标识的第一坐标中，识别出巡检机器人的机器人标识。

其中，第一坐标为巡检机器人在对应的巡检系统的坐标系下的坐标。

步骤S402，根据机器人标识，确认与机器人标识对应的巡检系统，作为目标巡检系统。

步骤S403，根据目标巡检系统的系统标识，在数字孪生体的预设坐标变换信息库中，识别出与系统标识对应的坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息。

步骤S404，对坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息进行组合，得到与系统标识对应的坐标变换信息，作为目标坐标变换信息。

其中，目标坐标变换信息为目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息。

步骤S405，根据坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息，对第一坐标进行转换处理。

其中，转换处理包括旋转处理、缩放处理以及平移处理。

步骤S406，将转换处理后的第一坐标，确认为巡检机器人的第二坐标。

其中，第二坐标为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的坐标。

步骤S407，根据巡检系统与数字孪生体的三维空间地图之间的映射关系，在三维空间地图上，确认与目标巡检系统对应的目标区域。

步骤S408，将第二坐标，作为与巡检机器人对应的虚拟机器人在三维空间地图上的坐标。

步骤S409，根据目标虚拟机器人在三维空间地图上的坐标，在目标区域中对应的位置展示虚拟机器人。

其中，坐标旋转信息通过以下方式得到：

获取巡检系统的坐标矩阵，以及数字孪生体的坐标矩阵；在巡检系统的坐标矩阵中选取第一参考元素，在数字孪生体的坐标矩阵中选取第二参考元素；第一参考元素和第二参考元素之间存在映射关系；确认第一参考元素和第二参考元素之间的旋转角度与旋转轴；根据旋转角度与旋转轴，确认巡检系统的坐标矩阵与数字孪生体的坐标矩阵之间的旋转矩阵，作为巡检系统的坐标旋转信息。

本实施例中，服务器通过巡检系统的坐标系和数字孪生体的坐标系之间的坐标变换信息，将巡检机器人在对应的巡检系统的坐标系下的第一坐标，转换为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的第二坐标，换言之，坐标变换信息将巡检机器人的第一坐标映射到了数字孪生体的三维空间地图上；并通过根据巡检机器人的第二坐标，在三维空间地图上展示与巡检机器人对应的虚拟机器人，从而实现在三维空间地图中展示巡检机器人的位置。可以理解的是，不同的巡检系统都有对应的坐标转换信息，因此通过对应的坐标转换信息，所有的巡检系统的巡检机器人的位置都可以同时展示在三维空间地图上，从而提高了实时巡检状态的查看效率。

为了更清晰阐明本申请实施例提供的基于数字孪生的机器人位置展示方法，以下以一个具体的实施例对该基于数字孪生的机器人位置展示方法进行具体说明。在一示例性实施例中，如图5所示，本申请还提供了一种基于换流站数字孪生体动态展示巡视机器人位置的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：巡检系统将巡检机器人的巡检数据上传至数据中心。

其中，巡检系统分为室外巡检系统和室内巡检系统。

步骤2：换流站数字孪生体通过消息队列，接收来自数据中心的巡检机器人的实时定位数据。

步骤3：换流站数字孪生体的数据中间件处理数据中心的巡检数据，通过坐标系数调用模块，按照巡检机器人所属的巡检系统，调用存储在坐标转换系数库里的对应的坐标转换系数。

其中，坐标转换系数库里存储有不同的巡检系统对应的坐标转换系数，每个巡检系统的坐标转换系数包括旋转矩阵、缩放系数以及平移量。

步骤4：坐标转换模块，通过坐标转换系数，将巡检系统上传的巡检机器人的坐标转换为换流站数字孪生体的三维空间地图的坐标。

步骤5：根据巡检机器人在三维空间地图的坐标，驱动换流站数字孪生体的三维空间地图内的机器人模型按照坐标移动。

本实施例中，换流站数字孪生体通过调用坐标变换系数，将巡检机器人定位坐标映射到三维空间地图上，并根据映射的坐标驱动机器人模型在三维空间地图上进行点到点的运动更新，能够实时展示巡检机器人的运动状态，并且还能根据运动状态确认巡检机器人的巡检速度和巡检结果等。该方法解决了换流站或变电站中，采用不同坐标系的巡检系统之间的机器人定位互不兼容的问题，让不同巡检系统内的巡视机器人的实时位置坐标均能被转为数字孪生体的三维空间地图的坐标，并基于换流站数字孪生体的三维空间地图进行展示，从而提高了查看巡检机器人巡检状态的效率。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的基于数字孪生的机器人位置展示方法的基于数字孪生的机器人位置展示装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个基于数字孪生的机器人位置展示装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于基于数字孪生的机器人位置展示方法的限定，在此不再赘述。

在一示例性实施例中，如图6所示，提供了一种基于数字孪生的机器人位置展示装置，包括：系统确认模块602、信息获取模块604、坐标转换模块606和位置展示模块608，其中：

系统确认模块602，用于根据巡检机器人上传的第一坐标，确认与巡检机器人对应的目标巡检系统；第一坐标为巡检机器人在目标巡检系统的坐标系下的坐标。

信息获取模块604，用于获取与目标巡检系统对应的目标坐标变换信息；目标坐标变换信息为目标巡检系统的坐标系与数字孪生体的坐标系之间的映射信息。

坐标转换模块606，用于根据目标坐标变换信息，将第一坐标转换为巡检机器人的第二坐标；第二坐标为巡检机器人在数字孪生体的坐标系下的坐标。

位置展示模块608，用于根据第二坐标，在数字孪生体的三维空间地图上，展示与巡检机器人对应的虚拟机器人的位置。

在一示例性实施例中，信息获取模块604，还用于获取目标巡检系统的系统标识；识别与系统标识对应的坐标变换信息；将与系统标识对应的坐标变换信息，确认为目标坐标变换信息。

在一示例性实施例中，信息获取模块604，还用于根据目标巡检系统的系统标识，在数字孪生体的预设坐标变换信息库中，识别出与系统标识对应的坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息；对坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息进行组合，得到与系统标识对应的坐标变换信息。

在一示例性实施例中，坐标转换模块606，还用于根据坐标旋转信息、坐标缩放信息以及坐标平移信息，对第一坐标进行转换处理；转换处理包括旋转处理、缩放处理以及平移处理；将转换处理后的第一坐标，确认为巡检机器人的第二坐标。

在一示例性实施例中，基于数字孪生的机器人位置展示装置还包括坐标旋转信息确认模块，用于获取巡检系统的坐标矩阵，以及数字孪生体的坐标矩阵；在巡检系统的坐标矩阵中选取第一参考元素，在数字孪生体的坐标矩阵中选取第二参考元素；第一参考元素和第二参考元素之间存在映射关系；确认第一参考元素和第二参考元素之间的旋转角度与旋转轴；根据旋转角度与旋转轴，确认巡检系统的坐标矩阵与数字孪生体的坐标矩阵之间的旋转矩阵，作为巡检系统的坐标旋转信息。

在一示例性实施例中，位置展示模块608，还用于根据巡检系统与数字孪生体的三维空间地图之间的映射关系，在三维空间地图上，确认与目标巡检系统对应的目标区域；将第二坐标，作为与巡检机器人对应的虚拟机器人在三维空间地图上的坐标；根据目标虚拟机器人在三维空间地图上的坐标，在目标区域中对应的位置展示虚拟机器人。

上述基于数字孪生的机器人位置展示装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一示例性实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)、通信接口和显示单元。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口、显示单元通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储坐标变换信息数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于数字孪生的机器人位置展示方法。该计算机设备的显示单元用于形成视觉可见的画面，可以是显示屏、投影装置或虚拟现实成像装置。显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一示例性实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一示例性实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一示例性实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

需要说明的是，本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等)，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据，且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成的，所述计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。