Sterowanie wirtualnym robotem
Do przodu, do tyłu, w lewo, w prawo i stop.
Zespół 6 osób · B.Tech ECE
Prototyp oprogramowania · Robotyka i automatyka
RoboLink
Oparta na oprogramowaniu komunikacja i teleoperacja człowiek-robot na odległość
Symulacja niezawodnej komunikacji między operatorem a zdalnie zlokalizowanym wirtualnym robotem.
B.Tech Elektronika i Inżynieria Komputerowa
Propozycja dyskusji nad projektem
Poznaj propozycję→
OperatorIndie
Internet
Wirtualny robotLondyn
Jeden pomysł · brak wymaganego sprzętu w fazie 1
Przyjazne dla początkujących podejście do teleoperacji oparte na oprogramowaniu01 / 10
01 / ODKRYWANIE
Sformułowanie problemu
Co jeśli robot i jego operator znajdują się tysiące kilometrów od siebie?
Scenariusz zdalnej obsługi
IndieStrona operatora
LondynStrona wirtualnego robota
Jak zapewnić niezawodną komunikację, gdy sieć taka nie jest?
01
Opóźnienie
Polecenia mogą dotrzeć z opóźnieniem.
02
Utrata pakietów
Niektóre aktualizacje mogą nie dotrzeć.
03
Awaria połączenia
Robot może przestać słyszeć operatora.
?W jaki sposób komunikacja człowiek-robot na odległość może stać się bardziej niezawodna i bezpieczniejsza w trudnych warunkach sieciowych?
Perspektywa projektu: najpierw zrozum komunikację02 / 10
02 / KONTEKST
Istniejąca technologia
Zdalne sterowanie i teleoperacja już istnieją. Nasz projekt buduje zrozumienie, a nie szum medialny.
Typowe elementy składoweDOSTĘPNE DZISIAJ
Internet / IPWi-Fi · 4G · 5GWebSocketMQTTROS 2 / DDSVideo · Audio
Człowiek→Sieć→Robot
Nasza szansa
+
Uczyń naukę widoczną.
Stworzymy przyjazny dla początkujących prototyp oprogramowania, który monitoruje komunikację i demonstruje bezpieczną reakcję w razie awarii.
Uczciwy zakres: proponowany projekt studencki, nie produkt przemysłowy.
Zacznij od podstaw · mierz · reaguj bezpiecznie03 / 10
03 / PROPOZYCJA
Co budujemy?
RoboLink to oparty na sieci system oprogramowania, który symuluje rozmowę między operatorem a wirtualnym robotem.
OperatorWysyła polecenia
01
Pulpit nawigacyjny WWWSteruje + obserwuje
02
Serwer komunikacyjnyPrzekazuje wiadomości
03
Wirtualny robotZwraca status
0
Zakres fazy 1
TYLKO OPROGRAMOWANIEBrak fizycznego robota, silników, ESP32, Raspberry Pi, czujników ani innego sprzętu.
Od pomysłu → do obserwowalnego prototypu oprogramowania04 / 10
04 / BUDOWA
Funkcje naszego projektu
Małe, testowalne funkcje zmieniają duże pytanie z zakresu robotyki w przejrzysty projekt na pierwszy rok.
Komunikacja w czasie rzeczywistym
Wysyłaj polecenia i odbieraj odpowiedzi.
Status robota
Pozycja, symulowana bateria i stan.
Monitorowanie sieci
Opóźnienie, utrata pakietów i status połączenia.
Symulacja zabezpieczeń (fail-safe)
Wykryj awarię, zatrzymaj się i przejdź w tryb awaryjny (Safe Mode).
Jeden pulpit nawigacyjny · pięć obserwowalnych zachowań05 / 10
05 / PROTOTYP
Pulpit nawigacyjny RoboLink Web
Prosta sterownia dla operatora. Wypróbuj elementy sterujące, aby zobaczyć proponowaną interakcję.
ROBOLINKSTATUS ROBOTA NA ŻYWO
12:42:08ONLINEstabilne połączenie
Opóźnienie120 ms
Utrata pakietów0.5 %
Status robotaAKTYWNY
Bateria82 %
PozycjaX = 25, Y = 40
Jakość sygnału
DOBRY
STEROWANIE WIRTUALNYM ROBOTEMWASD
↑←STOP→↓
Awaryjne ZATRZYMANIEWiadomość operatora„Witaj robocie”
→
Odpowiedź robota„Wiadomość odebrana”
Interaktywna makieta · pierwsza rozmowa o produkcie06 / 10
06 / TESTOWANIE
Jak będziemy testować komunikację?
Możemy badać zachowanie sieci bez sprzętu, zmieniając warunki w oprogramowaniu.
Wybierz symulowany warunek
Normalna siećNiskie opóźnienie · niska utrata→Wysokie opóźnieniePolecenia docierają z opóźnieniem→Utrata pakietówAktualizacje giną→RozłączBrak otrzymanej odpowiedzi→Normalna sieć
Opóźnienie120 ms
Utrata pakietów0.5%
Status robotaAKTYWNY
Robot działa normalnie.
Te symulacje pozwalają nam badać, jak zdalnie sterowany robot powinien reagować na zmiany jakości komunikacji.
Przetestuj przypadki brzegowe przed dodaniem sprzętu07 / 10
07 / SKUPIENIE
Na czym się głównie skupiamy?
Komunikacja awaryjna to idea, która łączy każdą część RoboLink.
01
Niezawodność komunikacji
Czy polecenia i informacje docierają poprawnie do wirtualnego robota?
02
Monitorowanie sieci
Czy potrafimy wykryć opóźnienia, utratę pakietów i problemy z połączeniem?
03
Bezpieczeństwo
Co się stanie, jeśli komunikacja nagle zostanie przerwana?
04
Działanie w trybie awaryjnym
Czy system może automatycznie zatrzymać wirtualnego robota, gdy komunikacja stanie się zawodna?
DOBRE POŁĄCZENIENormalna praca
↓SŁABE POŁĄCZENIEOstrzeżenie
↓POŁĄCZENIE PRZERWANETryb awaryjny → Stop
KOMUNIKACJA AWARYJNA
W razie wątpliwości: zatrzymaj się bezpiecznie, a następnie odzyskaj kontrolę08 / 10
08 / ZASOBY
Zasoby i technologie
Lekki stos oprogramowania sprawia, że pierwsza faza jest praktyczna dla naszego zespołu.
01
Oprogramowanie
- HTML
- CSS
- JavaScript
- Node.js
- WebSocket
02
Rozwój
- VS Code / online coding
- GitHub
- Browser DevTools
03
Usługi online
- GitHub
- Vercel / Netlify
- Suitable cloud backend
04
Projektowanie i dokumentacja
- diagrams.net
- Slides / PowerPoint / Canva
- GitHub collaboration
✓
Do fazy 1 nie jest wymagany żaden sprzęt.
Poznajemy przepływ pracy komunikacyjnej w oprogramowaniu przed podłączeniem komponentów fizycznych.
Utrzymuj pierwszą fazę w skupieniu, przystępną cenowo i testowalną09 / 10
09 / NASTĘPNY KROK
Oczekiwany rezultat i zakres przyszłych prac
Jasny pierwszy kamień milowy: udowodnienie koncepcji komunikacji w bezpiecznym, obserwowalnym środowisku programowym.
Oczekiwany rezultat
Działający prototyp oprogramowania oparty na sieci
RoboLink zademonstruje komunikację człowiek-robot na odległość przy użyciu wirtualnego robota.
✓ Sterowanie przez sieć✓ Polecenia w czasie rzeczywistym✓ Monitorowanie sieci✓ Automatyczny tryb bezpieczny
Zakres przyszłych prac · po prototypie
Robot fizycznyKamera na żywoDwukierunkowy dźwiękPrawdziwe czujniki4G / 5GWykrywanie przeszkód przez AICyberbezpieczeństwo
“Naszym pierwszym celem jest zrozumienie i rozwiązanie problemu komunikacji i niezawodności poprzez symulację programową przed przejściem do robotyki fizycznej.”
Powrót do początku↺Gotowi do dyskusji z naszym mentorem i społecznością.
Dziękuję · Pytania i dyskusja10 / 10