Управление роботами через Интернет

1. Управление роботами через Интернет Игорь Рафаилович Белоусов Институт прикладной математики им. М.В.КелдышаРАН

2. Управление роботами через Интернет • экстремальная робототехника • дистанционные производства • виртуальные госпитали • домашние роботы • дистанционное обучение и исследования Приложения:

3. Управление роботами через Интернет “Австралийский телеробот” – первый робот с доступом через Интернет (1995 г.)

4. Управление роботами через Интернет

5. Проблемы Интернет робототехники • существенные временные задержки • недостаточные возможности управления

6. Свойства разработанных систем • эффективная работа в сетях общего пользования • “виртуальный дублер” используется для непосредственного управленияроботом • средадистанционного программирования роботов • использование подхода “распределенной автономии” (телепрограммирования) в динамических средах • использованиеоткрытых технологий Java иJava3D

7. Архитектура системы Сигналы управления Положение робота Положение объекта Сервер Удаленный клиент

8. Архитектура системы Положение робота: <код> <q1> <q2> <q3> <q4> <q5> <q6> <состояние схвата>CR 40байт Положение объекта: <код> <x> <y> <z> <> <> <>CR 38 байт Всего: 78байт 3D перерисовка:12 изображений/сек (1KБ/сексоединения) TV изображение:3 KB (192x144 pixels) Перерисовка TV: 0.3 изображения/сек (1KБ/сексоединения)

9. Архитектура системы Качество используемых TV изображений

10. Java3D визуализация Web интерфейс для управления роботомРМ-01

11. Java3D визуализация PUMA 560 “Diligent” CRS A465

12. Java3D визуализация Использование полупрозрачных изображений

13. Архитектура системы Передача статическихизображений

14. Архитектура системы

15. Архитектура системы

16. Дистанционное программирование Панель дистанционного программирования

17. Язык управления роботом • задание положений робота here A shift A 10 20 30 set B 100 100 300 90 0 90 • команды движения gos A move -50 0 333 rot z -30 • служебные команды cal, opengrip, force

18. Реализация Tcl/Tk - Tool commandlanguage/Toolkit (J.Osterhout, 1980) Поддерживаемые платформы: Windows, UNIX, Mac jacl Расширенная Tcl оболочка Java апплетс Tcl оболочкой

19. Пример программирования робота • rcl % here A • rcl % moves 100 200 300 • rcl % here B • rcl % proc line {n} { • global A; global B; • for {set i 0} {$i < $n} {incr i} { • gos A; gos B; } • } • rcl % line 3

20. Дистанционное программирование

21. CRS A465 Ecole de Mines (Nantes, France) Используемое соединение: модем (38400 kbs) мобильный телефон (9600 kbs) Управление из: IRCCyN, Nantes Montaigu

22. “Diligent” LAAS-CNRS, Toulouse, France Задержка TV изображений: 3-5 сек Задержка 2D-3D перерисовки: 1 сек Управление из: DMU (Milton Keynes, England) ИПМ РАН, Москва

23. “Diligent”

24. “Diligent” Linux Sun/Solaris

25. РМ-01 ИПМ им. М.В. Келдыша РАН Москва Задержка TV изображений:до 30 сек Управление из: De Montfort University(Milton Keynes, England) LAAS-CNRS (Toulouse, France) IRCCyN (Nantes, France) МГУ им. М.В. Ломоносова, МАИ ICRA’2001 (Сеул, Южная Корея)

26. Практикум по робототехнике Задача 1. “Кинематика”

27. Практикум по робототехнике Задача 1. “Кинематика”

28. Практикум по робототехнике Задача 2. “Программирование”

29. Захват подвижного объекта Интерфейс оператора

30. Захват подвижного объекта • Подход “распределенной автономии”: • работа в обычных сетях • произвольное сложное движение объекта в 3D • движение объекта со скоростью более 1 м/сек

31. Зрительная система • цифровые ТВ камеры IEEE 1394 (FireWire) • цветное изображение RGB24 формата 640х480 с частотой 15 кадров в секунду

32. Захват подвижного объекта Интерфейс оператора

33. Текущие задачи: • Безопасность (пароли, защищенные протоколы, функциональные проверки, многоуровневые системы управления) • Обеспечение свободного многопользовательского доступа • Сжатие и передача видео (real time MPEG4) • Передача “моделей”