Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Điều Khiển Hình Ảnh Từ Xa của Robot Manipulator qua Internet2
Tóm tắt
Điều khiển hình ảnh từ xa là một phương pháp mạnh mẽ để mở rộng các ứng dụng của hệ thống robot bằng cách tích hợp thông tin hình ảnh vào hệ thống điều khiển. Mặt khác, điều khiển từ xa – việc sử dụng máy móc một cách xa – đang gia tăng số lượng ứng dụng ở nhiều lĩnh vực. Bài báo này trình bày một hệ thống điều khiển hình ảnh từ xa sử dụng chỉ một phần hiệu chuẩn camera và khai thác băng thông cao của Internet2 để truyền tải thông tin video. Sơ đồ điều khiển cơ bản dựa trên triết lý dựa vào hình ảnh cho điều khiển hình ảnh trực tiếp – tính toán lực mômen áp dụng cho robot dựa trên các tín hiệu lỗi được định nghĩa trong mặt phẳng hình ảnh – và gợi ý một chiến lược trường vận tốc để hướng dẫn. Điểm mới của bài báo này là điều khiển hình ảnh từ xa với các đặc điểm sau: (1) không cần hiệu chuẩn camera đầy đủ, (2) điều khiển hình ảnh trực tiếp không bỏ qua động lực phi tuyến của robot, và (3) phương pháp điều khiển trường vận tốc mới được sử dụng. Các thử nghiệm thực hiện giữa hai phòng thí nghiệm đã chứng minh tính hiệu quả của ứng dụng.
Từ khóa
#robot #hình ảnh #điều khiển từ xa #Internet2 #hiệu chuẩn camera #động lực phi tuyến #trường vận tốcTài liệu tham khảo
Alex, J., Vikramaditya, B., Nelson, B.J.: A virtual reality teleoperator interface for assembly of hybrid MEMS prototypes. In: Proceedings of the 1998 ASME Design Engineering Technical Conference, Atlanta, GA, (September 1998)
Campa, R., Kelly, R., Santibañez, V.: Windows-based real-time control of direct-drive mechanism: platform description and experiments. Mechatronics 14, 1021–1036 (2004)
Elhajj, I., Xi. N., Fung, W.K., Liu, Y.H., Hasegawa, Y., Fukuda, T.: Supermedia-enhanced Internet-based telerobotics. In: Proceedings of the IEEE, vol. 91, no. 3, pp. 396–421 (March 2003)
Fitzpatrick, T.: Live remote control of a robot via the Internet. IEEE Robot. Autom. Mag. 6(3), 7–8 (September 1999)
Ginhoux, R., Gangloff, J., de Mathelin, M., Soler, L., Arena Sanchez, M.A., Marescaux, J.: Active filtering of physiological motion in robotized surgery using predictive control. IEEE Trans. Robot. 21(1), 67–79 (February 2005)
Goldenberg, K., Gentner, S., Sutter, C., Wiegley, J.: The mercury project: A feasibility study for Internet robots. IEEE Robot. Autom. Mag. 7(1), 35–40 (March 2000)
Hou, C., Jia, S., Takase, K.: Real-time multimedia applications in the web-based robotic telecare system. J. Intell. Robot. Syst. 38, 135–153 (2003)
Hu, H., Yu, L., Tsui, P.W., Zhou, Q.: Internet-based robotic systems for teleoperation. Int. J. Assembly Autom. 21(2), 1–10 (2001)
Hutchinson, S., Hager, G.D., Corke, P.: A tutorial on visual servoing. IEEE Trans. Robot. Autom. 12(5), 651–670 (1996)
Jia, S., Takase, K.: Internet-based robotic system using CORBA as communication architecture. J. Intell. Robot. Syst. 34, 121–134 (2002)
Kelly, R.: Robust asymptotically stable visual servoing of planar robots. IEEE Trans. Robot. Autom. 12, 759–766 (October 1996)
Kelly, R., Moreno, J., Campa, R.: Visual servoing of planar robots via velocity fields. In: Proceedings of the 43rd IEEE Conference on Decision and control, Paradise Island, Bahamas, pp. 4028–4033 (December 2004)
Kelly, R., Santibañez, V., Loría, A.: Control of Robot Manipulators in Joint Space. Springer, Berlin Heidelberg New York (2005)
Koditschek, D.: Natural motion for robot arms. In: Proceedings 23rd IEEE Conference on Decision and Control, Las Vegas, NV, pp. 733–735 (1984)
Li, P., Horowitz, R.: Passive velocity field control of mechanical manipulators. IEEE Trans. Robot. Autom. 15, 751–763 (1999)
Luo, R.C., Chen, T.M.: Development of a multibehavior-based mobile robot for remote supervisory control through the Internet. IEEE/ASME Trans. Mechatronics 5(4), 376–385 (December 2000)
Luo, R.C., Su, K.L., Shen S.H., Tsai, K.H.: Networked intelligent robots through the Internet: issues and opportunities. In: Proceedings of the IEEE, vol. 91, no. 3, pp. 371–382 (2003)
Marin, R., Sanz, P.J., Nebot, P., Esteller, R.: Multirobot Internet-based architecture for telemanipulation: experimental validation. In: Proceedings of the IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics, Washington, D.C., pp. 3565–3570 (2003)
Marin, R., Wirz, R., Sans, P.J., Tirado, A.: Learning visual servoing techniques by remotely programming an Internet tele-lab: an education and training experience, Formatex (2005)
Moreno, J., Kelly, R.: On manipulator control via velocity fields. In: Proceedings of the 15th IFAC World Congress, Barcelona, Spain (July 2002)
Moreno, J., Kelly, R.: Velocity control of robot manipulators: analysis and experiments. Int. J. Control 76(14), 1420–1427 (September 2003)
Nunes, J.: The eyes have it. Rob. World 23(4), 4–8 (May (2005)
Parvin, B., Taylor, J.R., Callahan, D.E., Johnston, W.E., Dahmen, U.: Visual servoing for online facilities. IEEE Comput. 30(7), (July 1997)
Oboe, R., Fiorini, P.: A design and control environment for Internet-based telerobotics. Int. J. Rob. Res. 17(4), 433–449 (April 1998)
Reynaga, G.: Sistema de vision en tiempo real para control de robots. M. Sc. Thesis, CICESE, Mexico, (August 2004)
Rogers, J., Christensen, K.J.: A fluid-flow characterization of Internet1 and Internet2 traffic. In: Proceedings 14–16, Tampa, FL., pp. 509–513 (November 2001)
Safaric, R., Debevc, M., Parkin, R.M., Uran, S.: Telerobotics experiments via Internet. IEEE Trans. Ind. Electron. 48(2), 424–431 (April 2001)
Sciavicco, L., Siciliano, B.: Modeling and Control of Robot Manipulators, 2nd ed. Springer, Berlin Heidelberg New York (2000)
Sharma, R., Sutanto, H.: A framework for robot motion planning with sensor constraints. IEEE Trans. Robot. Autom. 13, 61–73 (1997)
Spencer, R.: Vision-guided robots can save time and money. Rob. World 21(2), 14–15 (September 2003)
Stone A.: Internet2’s breakthroughs for academic research. IEEE Distrib. Syst. Online 5(1), 1–5 (January 2004)
Taylor, K., Dalton, B., Trevelyan, J.: Web-based telerobotics. Robotica 17, 49–57 (January–February 1999)
Taylor, K., Dalton, B.: Internet robots: a new robotics niche. IEEE Robot. Autom. Mag. 7(1), 27–34 (March 2000)
Terrazas, A., Ostuni, J., Barlow, M.: Java Media APIS: Cross-platform Imaging, Media, and Visualization. Sams, Indiana (2002)
Yeung, F.: Internet 2 scaling up the backbone for R&D. IEEE Internet Computing 1(2), 36–37 (March–April 1997)