Telepresence Robot to Design and development

1. Telepresence Robot to Design and development Adviser: Chao, Chun-Tang Student : Jheng, An-Jhih SN: MA120205

2. Outline • Abstract • Introduction • Prior art search • Design of Mobile Robot • Design of System Socket Agreement Mobile Robot Control • Reference

3. Abstract • 本文介紹了一種遠程視訊通話機器人，由一個遠程用戶控制登入控制，能四處移動與遠端的人們，建立一個行遠程視訊會議，有效地與他人溝通。 • 遠程視訊通話機器人，它們能在日常生活中做各種應用。用於企業、醫院 能開遠程會議，監控內部狀況 或夜間巡邏等任務。博物館、展會重大場等，進行遠端登入參展，增加展會新聞性及曝光度。對於那些生病或有身體殘疾的人，能讓他們與外界接觸，等的生活上應用。

4. Introduction • 本專題著重於研究，遠程視訊通話機器人的地形適應能力，一般市面上已開發的遠程視訊通話機器人，大多適用場所都是室內，或是地面平整的室外展場。並不適合在室外移動，容易被障礙物卡到， 不小心掉下樓梯摔壞。 • 本專題主要設計用於室外場所。針對的服務客群，對於那些生病、有身體殘疾的人 或 年紀很大的年長者，能讓他們與外界接觸。若有疾病的人不用擔心傳染給他人，或無法走出自己的床 去外面。也可用於室外夜間巡邏任務。

5. Prior art search(1-1) A REMOTE TELEPRESENCE SYSTEM FOR HIGH SCHOOL CLASSROOMS PEBBLES (Providing Education By Bringing Learning Environments to Students) is a telecommunications system which combines traditional videoconferencing with simple robotics.

6. Prior art search(1-2) A REMOTE TELEPRESENCE SYSTEM FOR HIGH SCHOOL CLASSROOMS(2005) It allows elementary school aged children who are unable to attend school because of hospitalization or other reasons to establish a presence in their classroom with a remotely controlled videoconferencing robot. Earlier studies have shown that PEBBLES can be successfully integrated into classrooms at the elementary level.

7. Prior art search(2) Double TelepresenceRobot

8. Design of Mobile Robot(1) • 本機構平台採用履帶輪設計，此設計相較於前案機構設計，有更強的地形適應能力，活動場所能不會只局限在某平面空間。 • 當然輪式機器人能夠爬的障礙取決於車輪的直徑，同時一 相對較小的履帶機器人具有相同的功能。 • 最大跨越障礙能力，若遇到極大高度落差的地形(如:樓梯)，只要履帶輪前方的導引履帶，能勾到障礙物上方就能順利通過障礙。

9. Design of Mobile Robot(2) • 履帶輪機構最小的長度限制，為了防止履帶輪在爬行時打滑，在爬行障礙物(如:樓梯)時，前方相對位置至少需要能有一點抓地，已帶動整體機構前進，而在後方相對位置也需要有一點固定，不會使機構飄移。 • 以本圖為例，高20CM 寬30CM 樓梯， 所需履帶輪長：

10. Design of SystemSocket Agreement • 甚麼是Socket？ 目前Intemet上最常見的TCP/IP網路協定，能跨多種系統平台， 是程式設計用來進行網路連線的一個普遍元件。 ServerSocket在伺服器端打開端口，不指定其位址，等Client 來連線。 Client 來連線時，會綁定IP及Port，接著等待客戶端的要求。

11. Design of SystemMobile Robot Control(1-1) • 以Amarino連接Android 與Arduino Amarino (Android meets Arduino) 是 Bonifaz Kaufmann 開發連接 Android 與 Arduino的軟體套件。 跟前一代 Android-Firmata比起來 ，Amarino一樣是走藍芽傳輸， 不一樣的是作者自創一個很簡單 的通訊協定。

12. Design of SystemMobile Robot Control(1-2) • 以Amarino連接Android 與Arduino 互動應用： Arduino這端的程式要用 MeetAndroid函式庫 Android 這端的程式則要使用 AmarinoLibrary.jar 函式庫 傳輸封包：

13. Design of SystemMobile Robot Control(2-1) • L298N馬達控制模組 兩組 <1>內含兩個H橋的高電壓 大電流全橋式馬達驅動模組 最大電壓46V、最大電流2A。 <2>可以用來控制兩個直流馬達 及一組步進馬達。

14. Design of SystemMobile Robot Control(2-2) • 強扭力直流減速馬達 型號 : HN 35GBD 1634T 電壓 : 5-12V 電流 : 65-100 mA 轉速 : 200 rpm

15. Design of SystemMobile Robot Control(3) • 車體運動控制

16. References(1) • Web： Using Android in Industrial Automation → http://android.serverbox.ch/?p=549 • IEEE： [1]Moosavian, S.A.A. ; Semsarilar, H. ; Kalantari, A.“Design and Manufacturing of a Mobile Rescue Robot”、 9-15 Oct. 2006 、 E-ISBN :1-4244-0259-X [2] Yeung, J ;Fels, D.I. “A REMOTE TELEPRESENCE SYSTEM FOR HIGH SCHOOL CLASSROOMS” 、 1-4 May 2005 、 ISSN :0840-7789 [3]Tsui, K.M. ; Norton, A. ; Brooks, D.J. ; McCann, E.“Design and development of two generations of semi-autonomous social telepresencerobots”、 22-23 April 2013 、 ISSN :2325-0526 [4]Do, H.M. ;Mouser, C.J. ; Ye Gu ; WeihuaSheng“An open platform telepresence robot with natural human interface” 、 26-29 May 2013 、 Print ISBN:978-1-4799-0610-9

17. References(2) • IEEE： [5]Hasegawa, K. ;Nakauchi, Y.“Telepresencerobot conveying pre-motions for avoiding speech collisions in teleconference” 、 26-29 Aug. 2013、 ISSN :1944-9445 [6]Tanaka, F. ;Takahashi, T. ; Matsuzoe, S. ; Tazawa, N.“Child-operated telepresence robot: A field trial connecting classrooms between Australia and Japan” 、 3-7 Nov. 2013、ISSN :2153-0858

18. Thanks for your attention!!