Stanowisko do badań nad możliwością wykorzystania technik rzeczywistości wirtualnej do teleoperacji robota mobilnego

• Autorzy: Jankowski J.

Warianty tytułu

EN

System to study the possibility of using virtual reality techniques for mobile robot teleoperation

• Konferencja: XVI Międzynarodowa Szkoła Komputerowego Wspomagania Projektowania, Wytwarzania i Eksploatacji, Jurata, 14-18 maja 2012
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano stanowisko do prowadzenia badań nad możliwością wykorzystania technik rzeczywistości wirtualnej do wykonywania zdalnej pracy inspekcyjnym robotem mobilnym. Stanowisko to składa się z interfejsu teleoperacji oraz funkcjonalnego modelu zdalnie sterowanego robota inspekcyjnego. Wchodzący w skład stanowiska interfejs sterowania składa się z info-hełmu oraz info-rękawic. Całość uzupełniona jest systemem rejestracji orientacji oraz położenia czujników zamontowanych na info-hełmie, barku oraz info-rękawicy, joystickiem, komputerem PC z wymaganym oprogramowaniem. W celu porównania różnych interfejsów sterowania przygotowany został również alternatywny system bazujący na ekranie LCD i manipulatorze typu joystick. Kolejnym elementem stanowiska badawczego jest funkcjonalny model mobilnego robota inspekcyjnego, wyposażony w zakończony chwytakiem manipulator oraz ruchomy zestaw kamer. Wykonywane za jego pomocą prace będą obejmowały poruszanie się oraz nawigację w środowisku z przeszkodami, odnajdowanie przedmiotów oraz manipulację nimi. Za jego pomocą przeprowadzone zostaną badania, których wyniki pozwolą na jakościowe i ilościowe porównanie różnych interfejsów zdalnego sterowania, a w szczególności określenie wpływu budowy interfejsu na efektywność pracy operatora zdalnie sterowanego mobilnego robota inspekcyjnego.

EN

This paper describes the station to conduct research on the use of virtual reality techniques to perform the inspection work using remote mobile robot. Thesystem consists of an human-robot interfaceand a functional model of remote controlled mobile inspection robot. The main control interface consist of head-mounted display (HMD) and data glove. The whole is supplemented by a motion tracking system for measuring HMD rotation and position of info-glove and shoulder, joystick and PC along with the required software. In order to compare different control interfaces an alternative system based on the LCD screen and joystick was prepared. Another element of the system is a functional model of a mobile inspection robot, equipped with a manipulator ended with gripper and a rotatable set of cameras. This robot is used to perform task such as movement and navigation in an environment full of obstacles, finding objects and manipulating them. With its help, testing will carried out,the results of which will allow for qualitative and quantitative comparison of different remote control interfaces, in particular, determine the effect of interface structure on the efficiency of the operator remotely controlled mobile inspection robot.

Słowa kluczowe

PL

rzeczywistość wirtualna; robot mobilny; teleoperacja

EN

virtual reality; mobile robot; teleoperation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 85, nr 7CD
• Strony: 273--280
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Jankowski J.

• Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy Pracownia Technik Rzeczywistości Wirtualnej

Bibliografia

• [1] Valois J., Herman H., Bares J., Rice D.: Remote operation of the Black Knight unmanned ground combat vehicle, Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering 6962, art. no. 69621A, 2008.
• [2] Chintamani K., Overgaard T., Tan C., Ellis R., Pandya A.: Physically-based augmented reality for remote robot teleoperation: Applications in training and simulation, IIE Annual Conference and Expo 2008, pp. 977-982 2008.
• [3] Hainsworth D.W.: Teleoperation User Interfaces for Mining Robotics, Autonomous Robots 11, 2001 pp. 19-28.
• [4] Lin, Qingping, Kuo, Chengi: Virtual tele-operation of underwater robots, Proceedings – IEEE International Conference on Robotics and Automation 2, 1997 pp. 1022-1027.
• [5] Trojnacki M., Szynkarczyk P., Andrzejuk A.: Tendencje rozwoju mobilnych robotów lądowych (1). Przegląd robotów mobilnych do zastosowań specjalnych, Pomiary Automatyka Robotyka, nr 6, 2008, s.11-14.
• [6] Nawrat Z., Kostka P., Dybka W., Sadowski W., Rohr K.: Nowe mechatroniczne narzedzia chirurgiczne – Robin heartUni System, Pomiary Automatyka Robotyka, nr 2, 2009, s. 532-538.
• [7] Jessie Y.C. Chen, Razia N.V. Oden, Caitlin Kenny, John O. Merritt: Stereoscopic Displays for Robot Teleoperation and Simulated Driving, Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting September, vol. 54, no. 19, 2010 pp. 1488-1492.
• [8] Livatino S., Muscato G., Member S., and Privitera F.: Stereo Viewing and Virtual Reality Technologies in Mobile Robot Teleguide, IEEE Transactions On Robotics, vol. 25, no. 6, December 2009.
• [9] Martins H., Ventura R.: Immersive 3-D teleoperation of a search and rescue robot using a head-mounted display, Emerging Technologies & Factory Automation, IEEE Conference, 1-8, 2009.
• [10] Kondo M., Ueda J., Ogasawara T.: Recognition of in-hand manipulation using contact state transition for multifingered robot hand control, Robotics and Autonomous Systems, vol. 56, Issue 1, 31 January 2008, pp. 66-81.
• [11] Haiying Hu, Jiawei Li, ZongwuXie, Bin Wang: A Robot Arm/Hand Teleoperation System with Telepresence and Shared Control, International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics Monterey, California, 24-28 July 2005.
• [12] Diftler M.A., Culbert C.J., Ambrose R.O., Platt R. Jr., Bluethmann W.J.: Evolution of the NASA/DARPA Robonaut Control System, Proceedings of the 2003 IEEE International Conference on Robotics Automation, vol.: 2, 2003, pp. 2543-2548.
• [13] Nghia X. Tran, Hoa Phan, Vince V. Dinh, Ellen J., Berg B., Lum J., Alcantara E., Bruch, Ceruti M.G. and Kao Ch., et al.: Wireless Data Glove for Gesture-Based Robotic Control, Human-Computer Interaction. Novel Interaction Methods and Techniques Lecture Notes in Computer Science, 2009, vol. 5611, 2009, pp. 271-280.
• [14] Turner M.L., Findley R.P., Griffin W.B. and Cutkosky M.R.: Development an Testing of a Telemanipulation System with Arm and Hand Motion, Proc. ASME IMECE HapticsSymp., DSC, vol. 69(2), 2000.