UPC
CONCEPTO DE TELEOPERACIÓN
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
TELEMANIPULACIÓN ASISTIDA Interfaz de Mando
Josep Amat Universitat Politècnica de Catalunya
OPERADOR
[email protected]
Interfaz de Mando
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
OPERADOR
TELEOPERACIÓN LEJANA
F Γ
BRAZO ROBOT (Esclavo)
(Maestro)
TELEOPERACIÓN CERCANA
Interfaz de Mando OPERADOR
(Maestro)
BRAZO ROBOT (Esclavo)
(Maestro)
TELEOPERACIÓN REMOTA
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
F Γ
Interfaz de Mando
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
OPERADOR
F Γ
BRAZO ROBOT (Esclavo)
(Maestro)
TELEOPERACIÓN PRÓXIMA
F Γ
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
F Γ Interfaz de Mando
F Γ
BRAZO ROBOT (Esclavo)
1
LA TELEOPERACIÓN ASISTIDA TELEOPERACIÓN PRÓXIMA
Interfaz de Mando
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
OPERADOR Ordenador Interfaz
F Γ
Limitaciones
BRAZO ROBOT (Maestro y Esclavo)
LA TELEOPERACIÓN ASISTIDA
Interfaz de Mando OPERADOR
(Maestro) Teleoperación Remota Lejana Cercana Próxima
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
Funciones más específicas Limitaciones
F Γ
BRAZO ROBOT (Esclavo)
Teleoperación asistida Predicción + Realidad virtual Compensación dinámica osc. Planificación automática Realidad aumentada
Maniobrabilidad limitada Pérdida de percepción
Estructuras redundantes
Proyecto GARBÍ
BRAZO ROBOT (Esclavo)
Teleoperación asistida
Geometrias dispares
Cambios de escala
Objetos en movimiento
Tracking
Visión remota
Visión 3D
Guiado por interfaz
Retorno sensorial
Imprecisión manual
Filtrado. Guiado asistido
Velocidad de operación
Tiempo real
LA TELEOPERACIÓN ASISTIDA
Retardos de transmisión Arquitecturas flexibles Dificultad de transmisión Visibilidad reducida
Pérdida de percepción
Funciones básicas
(Maestro)
Ordenador Control
F Γ
Retorno sensorial
Impedancia controlable Realidad aumentada
Interfaz de Mando
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
OPERADOR
(Maestro) Trabajos realizados por el grupo
Teleoperación
Limitaciones
F Γ
BRAZO ROBOT (Esclavo)
Teleoperación asistida
Retardos de transmisión Arquitecturas flexibles Dificultad de transmisión Visibilidad reducida
Predicción + Realidad virtual Compensación dinámica osc. Planificación automática Realidad aumentada
Cercana
Maniobrabilidad limitada Pérdida de percepción
Estructuras redundantes
Próxima
Pérdida de percepción
Remota Lejana
Retorno sensorial
Impedancia controlable Realidad aumentada
Proyecto GARBÍ
2
Proyecto GARBÍ (Teleoperación)
Proyecto GARBÍ (Imágenes potenciadas) IMÁGENES POTENCIADAS
Imágenes potenciadas Visualización escena
+
GENERACIÓN IMÁGENES POTENCIADAS
ADQUISICIÓN DE IMÁGENES
DETECCIÓN CARACTERÍSTICAS
MODELO CAD
TRANSFORMACIÓN PRESPECTIVA Y ZOOM
Imagen degradada (Turbidez)
Proyección modelo CAD CORRELACIÓN
Imagen potenciada
Modificación geométrica del espacio de trabajo
Modificación geométrica del espacio de trabajo
Transmisor
Receptor Espacio de control
F Γ Interfaz de Mando
Ordenador local
1 : 1
Transmisor
Receptor Espacio de control
F Γ Interfaz de Mando
Ordenador remoto Espacio de trabajo
Ordenador local
N : 1
Ordenador remoto Espacio de trabajo
3
Modificación geométrica del espacio de trabajo
Modificación geométrica del espacio de trabajo
Transmisor
Receptor Espacio de control
F Γ Interfaz de Mando
Realización de una trayectoria mediante teleoperación
Espacio de trabajo
1 : F (x,y,z)
Realización de una trayectoria mediante teleoperación
Sin modificación del espacio de trabajo
Con ampliación progresiva del espacio de trabajo
Ordenador remoto
Ordenador local
Espacio de trabajo
1 : N
Sin modificación del espacio de trabajo
F Γ Interfaz de Mando
Ordenador remoto
Ordenador local
Transmisor
Receptor Espacio de control
Con ampliación progresiva del espacio de trabajo
CONFIGURATION DE UN SISTEMA DE IMPEDANCIA VARIABLE
Interfaz de Mando OPERADOR
(Maestro) Teleoperación
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
Funciones específicas Limitaciones
F Γ
Teleoperación asistida Predicción + Realidad virtual Compensación dinámica osc. Planificación automática Realidad aumentada
Cercana
Maniobrabilidad limitada Pérdida de percepción
Estructuras redundantes
Próxima
Pérdida de percepción
Lejana
RECUBRIMIENTO PIEL SENSORA
BRAZO ROBOT (Esclavo)
Retardos de transmisión Arquitecturas flexibles Dificultad de transmisión Visibilidad reducida
Remota
MEDICIÓN DE FUERZAS Y PARES
Retorno sensorial
Impedancia controlable Impedancia variable Realidad aumentada
Realidad aumentada
Tarea Robot
CONTROL ROBOT
Pose
EVALUACIÓN DEL CONTACTO SOBRE LA PIEL
CALCULO DE TRAYECTORIAS
MODELO CINEMÁTICO
MODELO ENTORNO
4
TELEOPERACIÓN PRÓXIMA F Γ Modelo entorno
F(x,y,z)
Ordenador Control
Ordenador Interfaz
BRAZO ROBOT (Maestro y Esclavo)
Teleoperación asistida: - Impedancia
∞
- Impedancia variable
f = F ( x,y,z ) Definición gráfica de restricciones geométricas
CONTROL RECTIVO BASADO EN EL CONTACTO
CONFIGURATION DE UN SISTEMA DE IMPEDANCIA VARIABLE
Recubrimiento táctil
Recubrimiento táctil MEDICIÓN DE
MEDICIÓN DE
RECUBRIMIENTO PIEL SENSORA
FUERZAS Y PARES
Tarea Robot
CONTROL ROBOT
Pose
EVALUACIÓN DEL CONTACTO SOBRE LA PIEL
CALCULO DE TRAYECTORIAS
MODELO CINEMÁTICO
RECUBRIMIENTO PIEL SENSORA
FUERZAS Y PARES
DETECCIÓN DE REFERENCIAS
Tarea Robot
CONTROL ROBOT
CONTROL RECTIVO BASADO EN EL CONTACTO
Calcula el centro EVALUACIÓN de aplicación de DEL CONTACTO la fuerza F en SOBRE LA PIEL función de las señales de los sensores
CALCULO DE TRAYECTORIAS Calcula el centro de curvatura de la trayectoria provocada por F
REGISTRO DE IMÁGENES MODELO ENTORNO
Pose
MODELO CINEMÁTICO
MODELO ENTORNO
CONTROL RECTIVO BASADO EN EL CONTACTO
P
F
F P
5
CONTROL RECTIVO BASADO EN EL CONTACTO
TELEOPERACIÓN PRÓXIMA Visualización de fuerzas y pares Ordenador Interfaz
Ordenador control BRAZO ROBOT (Maestro y Esclavo)
Formas de teleoperación asistida: - Impedancia variable
f = F ( F, Γ ) f = F ( x,y,z )
- Proyección de imágenes
RESUMEN DEL TRABAJO REALIZADO EN TELEMANIPULACIÓN ASISTIDA
Interfaz de Mando OPERADOR
(Maestro) Teleoperación
Receptor
Transmisor
Ordenador local
Ordenador remoto
Funciones específicas Limitaciones
F Γ
BRAZO ROBOT (Esclavo)
Teleoperación asistida
Retardos de transmisión Arquitecturas flexibles Dificultad de transmisión Visibilidad reducida
Predicción + Realidad virtual Compensación dinámica osc. Planificación automática Imágenes potenciadas Realidad aumentada
Cercana
Maniobrabilidad limitada Pérdida de percepción
Estructuras redundantes
Próxima
Pérdida de percepción
Remota Lejana
Modificación del espacio Retorno sensorial
Impedancia controlable Impedancia variable Realidad aumentada
Realidad aumentada
Zaragoza, setiembre de 2007
6