Controllo robot virtuale
Avanti, indietro, sinistra, destra e stop.
Team di 6 · B.Tech ECE
Prototipo software · Robotica e automazione
RoboLink
Comunicazione e teleoperazione uomo-robot a lunga distanza basata su software
Simulazione di una comunicazione affidabile tra un operatore umano e un robot virtuale situato in remoto.
B.Tech Ingegneria Elettronica e Informatica
Proposta di discussione del progetto
Esplora la proposta→
Operatore umanoIndia
Internet
Robot virtualeLondra
Un'idea · nessun hardware richiesto nella Fase 1
Un approccio software-first adatto ai principianti per la teleoperazione01 / 10
01 / SCOPERTA
Dichiarazione del problema
Cosa succede se il robot e il suo operatore si trovano a migliaia di chilometri di distanza?
Uno scenario di operazione remota
IndiaLato operatore
LondraLato robot virtuale
Come manteniamo la comunicazione affidabile quando la rete non lo è?
01
Latenza
I comandi potrebbero arrivare in ritardo.
02
Perdita di pacchetti
Alcuni aggiornamenti potrebbero non arrivare.
03
Errore di connessione
Il robot potrebbe smettere di sentire l'operatore.
?Come può la comunicazione uomo-robot a lunga distanza diventare più affidabile e sicura quando le condizioni di rete sono scarse?
La lente del progetto: comprendere prima la comunicazione02 / 10
02 / CONTESTO
Tecnologia esistente
Il controllo remoto e la teleoperazione esistono già. Il nostro progetto costruisce comprensione, non hype.
Blocchi di costruzione comuniDISPONIBILE OGGI
Internet / IPWi-Fi · 4G · 5GWebSocketMQTTROS 2 / DDSVideo · Audio
Umano→Rete→Robot
La nostra opportunità
+
Rendi visibile l'apprendimento.
Creeremo un prototipo software adatto ai principianti che monitora la comunicazione e dimostra una risposta fail-safe.
Ambito onesto: progetto studentesco proposto, non un prodotto industriale.
Inizia dalle basi · misura · rispondi in sicurezza03 / 10
03 / PROPOSTA
Cosa stiamo costruendo?
RoboLink è un sistema software basato sul web che simula una conversazione tra un operatore umano e un robot virtuale.
Operatore umanoInvia comandi
01
Dashboard webControlla + osserva
02
Server di comunicazioneInstrada i messaggi
03
Robot virtualeRestituisce lo stato
0
Ambito della Fase 1
SOLO SOFTWARENessun robot fisico, motori, ESP32, Raspberry Pi, sensori o altro hardware.
Dall'idea → prototipo software osservabile04 / 10
04 / COSTRUISCI
Le nostre funzioni di progetto
Piccole funzioni testabili trasformano un grande quesito di robotica in un chiaro progetto del primo anno.
Comunicazione in tempo reale
Invia comandi e ricevi risposte.
Stato del robot
Posizione, batteria simulata e stato.
Monitoraggio di rete
Latenza, perdita di pacchetti e stato della connessione.
Simulazione fail-safe
Rileva guasti, arresta ed entra in modalità sicura.
Una dashboard · cinque comportamenti osservabili05 / 10
05 / PROTOTIPO
Dashboard Web RoboLink
Una semplice sala di controllo per l'operatore. Prova i comandi per vedere l'interazione proposta.
ROBOLINKSTATO ROBOT DAL VIVO
12:42:08ONLINEconnessione stabile
Latenza120 ms
Perdita di pacchetti0.5 %
Stato robotATTIVO
Batteria82 %
PosizioneX = 25, Y = 40
Qualità del segnale
BUONO
CONTROLLO ROBOT VIRTUALEWASD
↑←STOP→↓
STOP di emergenzaMessaggio operatore“Ciao Robot”
→
Risposta robot“Messaggio ricevuto”
Mockup interattivo · la prima conversazione sul prodotto06 / 10
06 / TEST
Come testeremo la comunicazione?
Possiamo studiare il comportamento della rete senza hardware modificando le condizioni nel software.
Scegli una condizione simulata
Rete normaleRitardo basso · perdita bassa→Alta latenzaI comandi arrivano in ritardo→Perdita di pacchettiGli aggiornamenti vanno persi→DisconnettiNessuna risposta ricevuta→Rete normale
Latenza120 ms
Perdita di pacchetti0.5%
Stato robotATTIVO
Il robot sta funzionando normalmente.
Queste simulazioni ci permettono di studiare come un robot operato da remoto dovrebbe rispondere al variare della qualità della comunicazione.
Testa i casi limite prima di aggiungere l'hardware07 / 10
07 / FOCUS
Qual è il nostro obiettivo principale?
La comunicazione fail-safe è l'idea che collega ogni parte di RoboLink.
01
Affidabilità della comunicazione
I comandi e le informazioni possono raggiungere correttamente il robot virtuale?
02
Monitoraggio di rete
Possiamo rilevare latenza, perdita di pacchetti e problemi di connessione?
03
Sicurezza
Cosa succede se la comunicazione si interrompe improvvisamente?
04
Funzionamento fail-safe
Il sistema può arrestare automaticamente il robot virtuale quando la comunicazione diventa inaffidabile?
BUONA CONNESSIONEFunzionamento normale
↓CONNESSIONE SCARSAAvviso
↓CONNESSIONE PERSAModalità sicura → Arresto
COMUNICAZIONE FAIL-SAFE
Nel dubbio: fermarsi in sicurezza, poi ripristinare08 / 10
08 / RISORSE
Risorse e tecnologie
Uno stack software leggero mantiene la prima fase pratica per il nostro team.
01
Software
- HTML
- CSS
- JavaScript
- Node.js
- WebSocket
02
Sviluppo
- VS Code / online coding
- GitHub
- Browser DevTools
03
Servizi online
- GitHub
- Vercel / Netlify
- Suitable cloud backend
04
Progettazione e documentazione
- diagrams.net
- Slides / PowerPoint / Canva
- GitHub collaboration
✓
Non è richiesto alcun hardware per la Fase 1.
Impariamo il flusso di lavoro della comunicazione nel software prima di collegare i componenti fisici.
Mantieni la prima fase focalizzata, accessibile e testabile09 / 10
09 / PROSSIMO PASSO
Risultato atteso e ambito futuro
Un primo traguardo chiaro: dimostrare l'idea di comunicazione in un ambiente software sicuro e osservabile.
Risultato atteso
Un prototipo software funzionante basato sul web
RoboLink dimostrerà la comunicazione uomo-robot a lunga distanza utilizzando un robot virtuale.
✓ Controllo web✓ Comandi in tempo reale✓ Monitoraggio di rete✓ Modalità sicura automatica
Ambito futuro · dopo il prototipo
Robot fisicoTelecamera dal vivoAudio bidirezionaleSensori reali4G / 5GRilevamento ostacoli tramite IASicurezza informatica
“Il nostro primo obiettivo è comprendere e risolvere il problema della comunicazione e dell'affidabilità attraverso la simulazione software prima di passare alla robotica fisica.”
Torna all'inizio↺Pronti per la discussione con il nostro mentore e la community.
Grazie · Domande e discussione10 / 10