طراحی محیط مجازی برای هدایت از راه دور ربات مبتنی بر وب
چکیده
مبحث تِلِه¬رباتیک یا هدایت ربات از راه دور به معنی ارسال دستورات و فرامین کنترلی و حرکتی توسط یک ربات راهبر یا متصدی انسانی از مسافتی دور و از طریق کانال ارتباطی معین به یک ربات پیرو و اجرای آنها توسط ربات پیرو می باشد و کاربردهای وسیعی را در حوزه های نظامی، پزشکی، فضایی، هسته¬ای و غیره پیدا کرده است. یک سیستم تله رباتیک به صورت کلی به سه جزء اصلی کانال ارتباطی، راهبر، و پیرو تقسیم بندی شده است، که راهبر شامل نمایشگرها و ابزارهای کنترلی و ارسال دستورات بوده و پیرو شامل انواع حسگرها و ابزارهای عمل¬کننده ربات می شود. با توسعه فناوری های مبتنی بر اینترنت و همچنین نیاز به کنترل تجهیزات مختلف از راه دور، کنترل از راه دور ربات از طریق وب با بهره گیری از بستر اینترنت به سرعت رشد و گسترش یافت، ولی به دلیل اینکه کاربر در این گونه سیستم ها فاقد دید مستقیم اپراتور است، بایستی به یک رشته سامانه ها و حسگرهای بازخورد اعتماد نماید. در این پژوهش، یک سیستم تله رباتیک که توانایی کنترل دست رباتی را از طریق اینترنت دارد طراحی و پیاده¬سازی عملی شده است. ابتدا با تحلیل محیط ربات، شناختی از اشیا و موانع موجود بدست آمده و دستورات جابجایی اشیا که توسط اپراتور و از طریق اینترنت به صورت گرافیکی صادر می شود به صورت هوشمند انجام می شود. معماری پیشنهادی شامل سه بخش اصلی شناسایی محیط ربات (با استفاده از پردازش تصویر محیط ربات و موانع و اشیای موجود در آن)، کنترلر ربات (که وظایفی همچون ترجمه و تفسیر دستورات سطح بالای راهبر سیستم و مسیریابی حرکت ربات به روش گراف تصادفی prm را بر عهده دارد)، و سرویس وب (که رابط کاربری سیستم را مهیا کرده و واسط میان راهبر سیستم و ربات است) می باشد. سیستم تله رباتیک پیاده سازی شده با معماری پیشنهادی در مقایسه با سایر تحقیقات پیشین مطالعه شده در این حوزه دارای نقاط قوتی از جمله امکان اجرا برای ربات با درجات آزادی بالا، نیاز به پهنای باند کمتر شبکه ارتباطی، قابلیت استفاده از اینترنت، صدور دستورات سطح بالا به جای کنترل حرکات ربات توسط اپراتور، امکان ترمیم گراف مسیر، و کاهش هزینه زمانی مسیریابی حرکت میباشد.