Interacción remota con robots móviles basada en Internet
http://roboticslab.uc3m.es/publications/Thesis%20Khamis.pdf
Autor: Alaa Mohamed Khamis Rashwan
Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
Resumen: El objetivo de esta tesis es el desarrollo de una arquitectura software para un laboratorio remoto en el campo de robótica móvil para facilitar la interacción remota con robots móviles utilizando varios dispositivos de interacción.
Se ha realizado esta tesis en el marco del proyecto IECAT, que pretende desarrollar una red de laboratorios remotos entre seis universidades en Europa y EE.UU. en el campo de los sistemas autónomos y teleoperados. Este laboratorio distribuido internacional proporciona un conjunto coordinado de experimentos a los estudiantes, con recursos hardware físicamente distribuidos en varios lugares pero accesibles vía Internet, ayudando así a intercambiar recursos hardware y materiales educativos entre los participantes.
En la tesis se estudian las ventajas y los inconvenientes de utilizar la red Internet como medio de comunicación en los sistemas de interacción remota con robots móviles. Se ha realizado un estudio para evaluar el rendimiento de la comunicación entre la Universidad Carlos III de Madrid y la Universidad de Ciencias Aplicadas FH-Weingarten en Alemania, que son miembros del proyecto IECAT. Se ha hecho hincapié en los inconvenientes más destacadas de Internet como el retraso temporal, el ancho de banda y el jitter.
Se ha utilizado el paradigma del control supervisado en el desarrollo del sistema propuesto para disminuir el ancho de banda necesario y la sensibilidad del sistema al retraso temporal. En la tesis se propone la utilización de los patrones de software para desarrollar interfaces hombre-robot flexibles y reutilizables. Las interfaces de usuario se han desarrollado utilizando el patrón proxy visual. Este patrón proporciona interfaces de usuario flexibles con relaciones de acoplamiento mínimas entre los subsistemas. La generación de la interfaz de usuario está completamente separada de los objetos de la capa de abstracción proporciona ndo así facilidad de reutilización y extensibilidad.
En esta tesis se estudia también el uso de los dispositivos móviles tales como las PDAs y los teléfonos móviles como elementos de interacción con el robot. Los experimentos desarrollados han demostrado que estas tecnologías mejoran el alcance y la funcionalidad de los entornos de interacción remota.
Finalmente, se propone una metodología para construir entornos educativos innovadores para la robótica móvil. Dicha metodología combina varias actividades para resolver los problemas del paradigma tradicional de instrucción y para permitir a los estudiantes tener un papel activo y creativo en el sistema.
Autor: Alaa Mohamed Khamis Rashwan
Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID
Resumen: El objetivo de esta tesis es el desarrollo de una arquitectura software para un laboratorio remoto en el campo de robótica móvil para facilitar la interacción remota con robots móviles utilizando varios dispositivos de interacción.
Se ha realizado esta tesis en el marco del proyecto IECAT, que pretende desarrollar una red de laboratorios remotos entre seis universidades en Europa y EE.UU. en el campo de los sistemas autónomos y teleoperados. Este laboratorio distribuido internacional proporciona un conjunto coordinado de experimentos a los estudiantes, con recursos hardware físicamente distribuidos en varios lugares pero accesibles vía Internet, ayudando así a intercambiar recursos hardware y materiales educativos entre los participantes.
En la tesis se estudian las ventajas y los inconvenientes de utilizar la red Internet como medio de comunicación en los sistemas de interacción remota con robots móviles. Se ha realizado un estudio para evaluar el rendimiento de la comunicación entre la Universidad Carlos III de Madrid y la Universidad de Ciencias Aplicadas FH-Weingarten en Alemania, que son miembros del proyecto IECAT. Se ha hecho hincapié en los inconvenientes más destacadas de Internet como el retraso temporal, el ancho de banda y el jitter.
Se ha utilizado el paradigma del control supervisado en el desarrollo del sistema propuesto para disminuir el ancho de banda necesario y la sensibilidad del sistema al retraso temporal. En la tesis se propone la utilización de los patrones de software para desarrollar interfaces hombre-robot flexibles y reutilizables. Las interfaces de usuario se han desarrollado utilizando el patrón proxy visual. Este patrón proporciona interfaces de usuario flexibles con relaciones de acoplamiento mínimas entre los subsistemas. La generación de la interfaz de usuario está completamente separada de los objetos de la capa de abstracción proporciona ndo así facilidad de reutilización y extensibilidad.
En esta tesis se estudia también el uso de los dispositivos móviles tales como las PDAs y los teléfonos móviles como elementos de interacción con el robot. Los experimentos desarrollados han demostrado que estas tecnologías mejoran el alcance y la funcionalidad de los entornos de interacción remota.
Finalmente, se propone una metodología para construir entornos educativos innovadores para la robótica móvil. Dicha metodología combina varias actividades para resolver los problemas del paradigma tradicional de instrucción y para permitir a los estudiantes tener un papel activo y creativo en el sistema.
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