Steuerung des virtuellen Roboters
Vorwärts, rückwärts, links, rechts und Stopp.
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Team von 6 · B.Tech ECE
Software-Prototyp · Robotik & Automatisierung
RoboLink
Softwarebasierte Mensch-Roboter-Kommunikation und Teleoperation über große Distanzen
Simulation einer zuverlässigen Kommunikation zwischen einem menschlichen Bediener und einem entfernt platzierten virtuellen Roboter.
B.Tech Elektronik & Computertechnik
Vorschlag zur Projektdiskussion
Menschlicher BedienerIndien
Internet
Virtueller RoboterLondon
Eine Idee · keine Hardware in Phase 1 erforderlich
Ein anfängerfreundlicher, softwarebasierter Ansatz zur Teleoperation01 / 10
01 / ENTDECKUNG
Problemstellung
Was wäre, wenn der Roboter und sein Bediener Tausende von Kilometern voneinander entfernt wären?
Ein Szenario für Fernbedienung
IndienBedienerseite
LondonVirtuelle Roboterseite
Wie halten wir die Kommunikation zuverlässig, wenn das Netzwerk es nicht ist?
01
Latenz
Befehle könnten verspätet ankommen.
02
Paketverlust
Einige Updates kommen möglicherweise nicht an.
03
Verbindungsfehler
Der Roboter hört den Bediener möglicherweise nicht mehr.
?Wie kann die Mensch-Roboter-Kommunikation über große Entfernungen zuverlässiger und sicherer werden, wenn die Netzwerkbedingungen schlecht sind?
Die Projektlinse: Verstehen Sie zuerst die Kommunikation02 / 10
02 / KONTEXT
Bestehende Technologie
Fernsteuerung und Teleoperation existieren bereits. Unser Projekt schafft Verständnis, keinen Hype.
Allgemeine BausteineHEUTE VERFÜGBAR
Internet / IPWi-Fi · 4G · 5GWebSocketMQTTROS 2 / DDSVideo · Audio
Mensch→Netzwerk→Roboter
Unsere Chance
+
Das Lernen sichtbar machen.
Wir werden einen anfängerfreundlichen Software-Prototyp erstellen, der die Kommunikation überwacht und eine ausfallsichere Reaktion demonstriert.
Ehrlicher Rahmen: vorgeschlagenes Studentenprojekt, kein Industrieprodukt.
Mit den Grundlagen beginnen · messen · sicher reagieren03 / 10
03 / VORSCHLAG
Was bauen wir?
RoboLink ist ein webbasiertes Softwaresystem, das ein Gespräch zwischen einem menschlichen Bediener und einem virtuellen Roboter simuliert.
Menschlicher BedienerSendet Befehle
01
Web-DashboardSteuert + beobachtet
02
KommunikationsserverLeitet Nachrichten weiter
03
Virtueller RoboterGibt Status zurück
0
Umfang Phase 1
NUR SOFTWAREKein physischer Roboter, keine Motoren, ESP32, Raspberry Pi, Sensoren oder andere Hardware.
Von der Idee → zum beobachtbaren Software-Prototyp04 / 10
04 / BAUEN
Unsere Projektfunktionen
Kleine, testbare Funktionen machen aus einer großen Robotik-Frage ein klares Projekt für das erste Jahr.
Echtzeitkommunikation
Befehle senden und Antworten empfangen.
Roboterstatus
Position, simulierter Akkustand und Status.
Netzwerküberwachung
Latenz, Paketverlust und Verbindungsstatus.
Ausfallsichere Simulation
Fehler erkennen, anhalten und in den Sicherheitsmodus wechseln.
Ein Dashboard · fünf beobachtbare Verhaltensweisen05 / 10
05 / PROTOTYP
RoboLink Web-Dashboard
Ein einfacher Kontrollraum für den Bediener. Probieren Sie die Steuerung aus, um die vorgeschlagene Interaktion zu sehen.
ROBOLINKLIVE-ROBOTERSTATUS
12:42:08ONLINEstabile Verbindung
Latenz120 ms
Paketverlust0.5 %
RoboterstatusAKTIV
Batterie82 %
PositionX = 25, Y = 40
Signalqualität
GUT
STEUERUNG VIRTUELLER ROBOTERWASD
Bedienernachricht„Hallo Roboter“
→
Roboterantwort„Nachricht empfangen“
Interaktives Mockup · das erste Produktgespräch06 / 10
06 / TESTEN
Wie werden wir die Kommunikation testen?
Wir können das Netzwerkverhalten ohne Hardware untersuchen, indem wir die Bedingungen in der Software ändern.
Wählen Sie einen simulierten Zustand
Normales Netzwerk
Latenz120 ms
Paketverlust0.5%
RoboterstatusAKTIV
Der Roboter arbeitet normal.
Diese Simulationen ermöglichen es uns zu untersuchen, wie ein ferngesteuerter Roboter auf Änderungen der Kommunikationsqualität reagieren sollte.
Testen Sie die Grenzfälle, bevor Sie Hardware hinzufügen07 / 10
07 / FOKUS
Was ist unser Hauptfokus?
Ausfallsichere Kommunikation ist das Konzept, das jeden Teil von RoboLink verbindet.
01
Kommunikationszuverlässigkeit
Können Befehle und Informationen den virtuellen Roboter korrekt erreichen?
02
Netzwerküberwachung
Können wir Latenz, Paketverlust und Verbindungsprobleme erkennen?
03
Sicherheit
Was passiert, wenn die Kommunikation plötzlich abbricht?
04
Ausfallsicherer Betrieb
Kann das System den virtuellen Roboter automatisch stoppen, wenn die Kommunikation unzuverlässig wird?
GUTE VERBINDUNGNormalbetrieb
↓SCHLECHTE VERBINDUNGWarnung
↓VERBINDUNG VERLORENSicherheitsmodus → Stopp
AUSFALLSICHERE KOMMUNIKATION
Im Zweifelsfall: sicher anhalten, dann wiederherstellen08 / 10
08 / RESSOURCEN
Ressourcen & Technologien
Ein leichtgewichtiger Software-Stack hält die erste Phase für unser Team praktikabel.
01
Software
- HTML
- CSS
- JavaScript
- Node.js
- WebSocket
02
Entwicklung
- VS Code / online coding
- GitHub
- Browser DevTools
03
Online-Dienste
- GitHub
- Vercel / Netlify
- Suitable cloud backend
04
Design & Dokumentation
- diagrams.net
- Slides / PowerPoint / Canva
- GitHub collaboration
✓
Für Phase 1 ist keine Hardware erforderlich.
Wir lernen den Kommunikations-Workflow in der Software, bevor wir physische Komponenten anschließen.
Halten Sie die erste Phase fokussiert, erschwinglich und testbar09 / 10
09 / NÄCHSTER SCHRITT
Erwartetes Ergebnis & Zukünftiger Umfang
Ein klarer erster Meilenstein: Die Kommunikationsidee in einer sicheren, beobachtbaren Softwareumgebung beweisen.
Erwartetes Ergebnis
Ein funktionierender webbasierter Software-Prototyp
RoboLink wird die Mensch-Roboter-Kommunikation über große Distanzen mithilfe eines virtuellen Roboters demonstrieren.
✓ Web-Steuerung✓ Echtzeit-Befehle✓ Netzwerküberwachung✓ Automatischer Sicherheitsmodus
Zukünftiger Umfang · nach dem Prototyp
Physischer RoboterLive-KameraZwei-Wege-AudioEchte Sensoren4G / 5GKI-HinderniserkennungCybersicherheit
“Unser erstes Ziel ist es, das Kommunikations- und Zuverlässigkeitsproblem durch Softwaresimulation zu verstehen und zu lösen, bevor wir zur physischen Robotik übergehen.”
Bereit für die Diskussion mit unserem Mentor und der Community.
Vielen Dank · Fragen & Diskussion10 / 10