Resumo Executivo: Até o momento é praticamente impossível um robô ser 100% autônomo para aplicações em ambientes não estruturados, isso se deve ao grande número de variáveis que são geradas em ambientes dinâmicos, desconhecidos e variantes no tempo, por isso qual é eminente o uso de robôs tele-operados.
A teleoperação de robôs envolve manobrar um robô à distância para realizar uma determinada tarefa, permitindo assim que um operador humano "transporte" sua capacidade e habilidade para ambientes de trabalho remotos e/ou perigosos, minimizando assim riscos. , para chegar a lugares inacessíveis ao homem. Assim, a inteligência e a experiência dos especialistas podem ser estendidas para aplicações remotas. Neste contexto, este trabalho propõe a teleoperação bilateral de um sistema manipulador aéreo; Este sistema caracteriza-se por possuir alto grau de redundância, pois combina a capacidade de manipulação de um braço robótico de base fixa com a navegação de um veículo aéreo não tripulado de asa rotativa. Esses sistemas possibilitam a realização das missões mais comuns de sistemas robóticos que requerem capacidades tanto de navegação quanto de manuseio aéreo. O objetivo deste projeto de pesquisa é propor e analisar analiticamente a estabilidade de um esquema de teleoperação bilateral que permite um ou mais vários operadores humanos manobram um robô manipulador aéreo de forma coordenada, considerando no desenvolvimento os efeitos negativos causados pelos atrasos de tempo, de forma a aumentar a transparência do site remoto através de ambientes de realidade virtual e realidade aumentada, no site local. Para cumprir o objetivo, propõe-se o seguinte: 1) implementar a eletrônica e mecânica necessárias em um braço robótico e em um veículo aéreo não tripulado do tipo asa rotativa e incorporar sensores internos e externos para monitoramento e controle do sistema manipulador aéreo, além de condicionar sinais elétricos de sensores para uso em algoritmos avançados de controle; 2) implementar um simulador de realidade virtual 3D que permite a imersão do operador humano em uma tarefa de voo, na qual é possível implementar diferentes algoritmos avançados de controle autônomo e teleoperado; 3) desenvolver uma interface de realidade aumentada para o controle de um robô manipulador aéreo que permite aumentar a transparência do local remoto por meio de diferentes dispositivos hápticos; 4) propor um esquema de teleoperação bilateral que permita a um ou mais operadores humanos controlar um manipulador de ar fora da linha de visão de maneira estável na presença de diferentes atrasos de tempo, sejam eles constantes ou variáveis, além de analisar a estabilidade de os sistemas bilaterais de teleoperação propostos; e finalmente 5) realizar avaliações experimentais do desempenho dos algoritmos de controle e esquemas de teleoperação propostos, utilizando o CEDIA Cloud Computational para o processamento do algoritmo de controle a ser implementado em cada robô; Além disso, a Rede Avançada de Internet permitirá a interligação entre Universidades, das quais duas Universidades serão o site local e uma Universidade o site remoto.
Objetivo Geral: Propor um esquema de teleoperação bilateral que permita a um ou vários operadores humanos manobrar de forma coordenada um robô manipulador aéreo, considerando no desenvolvimento os efeitos negativos causados por atrasos de tempo, de forma a aumentar a transparência do local remotamente através do virtual realidade e ambientes de realidade aumentada, no site local.
Objetivos específicos:
- Implementar a eletrônica e mecânica necessárias em um braço robótico e em um veículo aéreo não tripulado do tipo asa rotativa e incorporar sensores internos e externos para monitoramento e controle do sistema manipulador aéreo, além de condicionar os sinais elétricos dos sensores para sua utilização em algoritmos avançados de controle.
- Implementar um simulador de realidade virtual 3D que incorpore as cargas dinâmicas do par plataforma-braço robótico e que permita a imersão do operador humano numa tarefa de voo, na qual é possível implementar diferentes algoritmos de controlo avançado autónomos e tele-operados.
- Desenvolva uma interface de realidade aumentada para o controle de um robô manipulador aéreo que permite aumentar a transparência do local remoto por meio de diferentes dispositivos hápticos.
- Propor um esquema de teleoperação bilateral que permita a um ou vários operadores humanos manobrar coordenadamente um robô manipulador aéreo fora da linha de visão de maneira estável na presença de diferentes atrasos de tempo, sejam eles constantes ou variáveis, além de analisar formalmente a estabilidade dos sistemas bilaterais de teleoperação propostos.
- Realizar avaliações experimentais em ambientes parcialmente estruturados do desempenho dos algoritmos de controle e esquemas de teleoperação propostos com os manipuladores aéreos em aplicações de translação e manipulação de objetos.
Instituições participantes:
ESPE, UNACH, ESPOCH, UTA.
Participantes:
Diretor de Projeto Victor Hugo Andaluz Ortiz
- Victor Hugo Andaluz Ortiz
- José Gioberty Bucheli Andrade
- Edgar Fabian Montaluisa Pilatasig
- Paola Maritza Velasco Sánchez
- Giovanny Cuzco
- José Luis Morales Gordon
- Banheiro Elizabeth Paulina Ayala
Orçamento premiado: $70600
Situação do projeto: Em andamento.
