仮想ロボット制御
前進、後退、左折、右折、停止。
6人のチーム · B.Tech ECE
ソフトウェアプロトタイプ · ロボティクス＆オートメーション
RoboLink
ソフトウェアベースの遠隔ヒューマン・ロボット間通信および遠隔操作
人間と遠隔地の仮想ロボット間の信頼性の高い通信をシミュレートします。
B.Tech 電子・コンピュータ工学
プロジェクト議論提案
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人間オペレーターインド
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仮想ロボットロンドン
1つのアイデア · フェーズ1ではハードウェア不要
初心者向けのソフトウェアファーストな遠隔操作アプローチ01 / 10
01 / ディスカバリー
問題提起
ロボットとそのオペレーターが何千キロも離れていたらどうなるでしょうか？
遠隔操作のシナリオ
インドオペレーター側
ロンドン仮想ロボット側
ネットワークが不安定なときに、どのようにして通信の信頼性を維持するか？
01
レイテンシ
コマンドの到着が遅れる可能性があります。
02
パケットロス
一部の更新が届かない場合があります。
03
接続失敗
ロボットがオペレーターの声を聞き取れなくなる可能性があります。
?ネットワーク環境が悪い状況下で、遠隔地での人間とロボットの通信をより信頼性が高く安全にするにはどうすればよいでしょうか？
プロジェクトのレンズ：まずコミュニケーションを理解する02 / 10
02 / コンテキスト
既存の技術
遠隔制御と遠隔操作はすでに存在します。私たちのプロジェクトは誇大広告ではなく、理解を深めることを目的としています。
共通の構成要素現在利用可能
Internet / IPWi-Fi · 4G · 5GWebSocketMQTTROS 2 / DDSVideo · Audio
人間→ネットワーク→ロボット
私たちの機会
+
学習を可視化する。
通信を監視し、フェイルセーフな応答を実証する、初心者向けのソフトウェアプロトタイプを作成します。
正直な範囲：提案された学生プロジェクトであり、工業製品ではありません。
基本から始める · 測定する · 安全に対応する03 / 10
03 / 提案
私たちは何を構築しているのか？
RoboLinkは、人間と仮想ロボットの間の会話をシミュレートするWebベースのソフトウェアシステムです。
人間オペレーターコマンドを送信
01
Webダッシュボード制御 + 観察
02
通信サーバーメッセージをルーティング
03
仮想ロボットステータスを返します
0
フェーズ1の範囲
ソフトウェアのみ物理的なロボット、モーター、ESP32、Raspberry Pi、センサー、その他のハードウェアは含まれません。
アイデアから観察可能なソフトウェアプロトタイプへ04 / 10
04 / ビルド
私たちのプロジェクト機能
小さくテスト可能な機能が、大きなロボット工学の課題を明確な1年次のプロジェクトに変えます。
リアルタイム通信
コマンドを送信し、応答を受信します。
ロボットステータス
位置、シミュレートされたバッテリー、および状態。
ネットワーク監視
レイテンシ、パケット損失、および接続ステータス。
フェイルセーフシミュレーション
障害を検出し、停止してセーフモードに移行します。
1つのダッシュボード · 5つの観測可能な動作05 / 10
05 / プロトタイプ
RoboLink Webダッシュボード
オペレーターのためのシンプルなコントロールルーム。提案されたインタラクションを確認するためにコントロールを試してください。
ROBOLINKライブロボットステータス
12:42:08オンライン安定した接続
レイテンシ120 ms
パケットロス0.5 %
ロボットの状態アクティブ
バッテリー82 %
位置X = 25, Y = 40
信号品質
良好
仮想ロボット制御WASD
↑←STOP→↓
緊急停止オペレーターメッセージ「ハローロボット」
→
ロボットの応答「メッセージを受信しました」
インタラクティブなモックアップ · 最初の製品対話06 / 10
06 / テスト
通信をどのようにテストするか？
ネットワーク動作をハードウェアなしでソフトウェアの条件を変更して学習できます。
シミュレートされた条件を選択
通常のネットワーク低遅延・低損失→高レイテンシコマンドの到着が遅れます→パケットロス更新が失われます→切断応答が受信されません→通常のネットワーク
レイテンシ120 ms
パケットロス0.5%
ロボットの状態アクティブ
ロボットは正常に動作しています。
これらのシミュレーションにより、通信品質の変化に応じて遠隔操作ロボットがどのように応答すべきかを研究できます。
ハードウェアを追加する前にエッジケースをテストする07 / 10
07 / フォーカス
私たちの主な焦点は何か？
フェイルセーフ通信は、RoboLinkのあらゆる部分をつなぐ考え方です。
01
通信の信頼性
コマンドと情報は仮想ロボットに正しく到達できるか？
02
ネットワーク監視
遅延、パケットロス、接続の問題を検出できるか？
03
安全性
通信が突然途絶えたらどうなるか？
04
フェイルセーフ動作
通信が不安定になったとき、システムは自動的に仮想ロボットを停止できるか？
良好な接続通常動作
↓接続不良警告
↓接続が失われましたセーフモード → 停止
フェイルセーフ通信
迷ったときは：安全に停止し、その後復旧する08 / 10
08 / リソース
リソースとテクノロジー
軽量なソフトウェアスタックにより、チームにとって最初のフェーズが実用的なものになります。
01
ソフトウェア
- HTML
- CSS
- JavaScript
- Node.js
- WebSocket
02
開発
- VS Code / online coding
- GitHub
- Browser DevTools
03
オンラインサービス
- GitHub
- Vercel / Netlify
- Suitable cloud backend
04
設計とドキュメント
- diagrams.net
- Slides / PowerPoint / Canva
- GitHub collaboration
✓
フェーズ1ではハードウェアは不要です。
物理コンポーネントを接続する前に、ソフトウェアで通信ワークフローを学習します。
最初のフェーズは焦点を絞り、手頃な価格でテスト可能に保つ09 / 10
09 / 次のステップ
期待される成果と将来の展望
明確な最初のマイルストーン：安全で観測可能なソフトウェア環境で通信のアイデアを証明する。
期待される成果
Webベースの動作するソフトウェアプロトタイプ
RoboLinkは、仮想ロボットを使用して遠隔ヒューマン・ロボット間通信を実証します。
✓ Web制御✓ リアルタイムコマンド✓ ネットワーク監視✓ 自動セーフモード
将来の展望 · プロトタイプ後
物理ロボットライブカメラ双方向オーディオリアルセンサー4G / 5GAI障害物検知サイバーセキュリティ
“私たちの最初の目標は、物理的なロボット工学に進む前に、ソフトウェアシミュレーションを通じて通信と信頼性の問題を理解し、解決することです。”
最初に戻る↺メンターやコミュニティとの議論の準備が整いました。
ありがとうございます · 質問と議論10 / 10