Daljinski nadzor i upravljanje industrijskim robotima temeljeni na upotrebi Android uređaja i Wi-Fi komunikacije

Robot control systems are usually complex systems whose users must be well trained to use them. Also, control process is mainly carried out near the robot or by using wired connections. There is a need for a solution that can provide convenient and intuitive robot control with user\u27s location independence, easy adjustment and simultaneously monitoring of robot motion tasks. Android devices are powerful mobile devices with open architecture and permanently Internet connection that can be applied to resolving those issues. This paper presents a system for remote monitoring and control of industrial robots based on Android device and Wi-Fi communication which provides intuitive robot control at a great distance with simultaneously monitoring of robot motions by observing its 3D model movement or trajectory path. Simple definition of new motion tasks and their redefinition is provided through the so called \u27speed dial\u27 mode and manual robot guiding is provided through the manual control mode. Proposed solution simplifies an interaction between the human and the industrial robot in the case of robot motion control and tracking at remote location.Sustavi upravljanja robotima su obično složeni sustavi čiji korisnici moraju biti dobro obučeni da ih koriste. Također, upravljanje procesima se uglavnom provodi u neposrednoj blizini robota ili pomoću žičane veze. Postoji potreba za rješenjem koje može osigurati udobno i intuitivno upravljanje robotima neovisno o mjestu korisnika, koje se lako koristi i istovremeno omogućuje praćenje kretanja robota. Android uređaji su moćni mobilni uređaji sa otvorenom arhitekturom i stalnom internetskom vezom koji se mogu primijeniti na rješavanje tih pitanja. U ovom radu je predstavljen sustav za daljinski nadzor i upravljanje industrijskim robotima temeljen na upotrebi Android uređaja i Wi-Fi komunikacije koji omogućuje intuitivno upravljanje robotima na velikoj udaljenosti uz istovremeno praćenje njihovih kretanja putem 3D modela ili putanje trajektorije. Jednostavno definiranje novih zadataka i njihovo redefiniranje je omogućeno kroz tzv. mod "brzog biranja", dok je ručno vođenje robota omogućeno kroz ručni mod. Predloženo rješenje pojednostavljuje interakciju između čovjeka i industrijskih robota tijekom upravljanja i praćenja kretanja industrijskih robota na udaljenom korisničkom mjestu

Софтверски систем за даљинско управљање и надзор робота базиран на андроид оперативном систему и бежичној комуникацији

Роботски системи су сложени системи чији корисници морају бити добро обучени. Управљање се најчешће спроводи близу самог робота или употребом жичне конекције. Данашње брзе промене и напредак у развоју технологије захтевају имплементацију нових технолошких решења у области програмирања и управљања индустријских робота и других робота специјалне намене. У савременој роботској индустрији постоји стална потреба за унапређењем приступачности и интеракције у раду са роботским системима, па је све већи значај развоја корисничких интерфејса који су интуитивни и лаки за коришћење. У складу са тим, приликом пројектовања графичког корисничког интерфејса за програмирање и управљање робота није довољно направити фокус само на обезбеђивању детаљних и комплетних функционалности управљања, већ се ергономија употребе такође треба узети у обзир. Поред тога, масивни и недоступни роботи све више захтевају управљање независно од локације оператера. Ресурси везани за роботске лабораторије често нису доступни корисницима које тек треба обучити за рад са оваквим системима, a рад са роботским системима често захтева детаљно познавање софтверских парадигми за програмирање робота. Због наведених разлога студенти који тек уче о основним принципима роботике углавном нису у могућности да се упознају са програмирањем и управљањем комплексних роботских система на практичан начин. У области едукације у роботици, бежична виртуелна окружења, која дају реалну слику о раду робота, би била од великог значаја. Посебно би се издвојио њихов значај у случају примене таквог решења за едукацију у области управљања слабо доступних робота као што су, на пример, уређаји за адаптацију и тренинг пилота. Такође, поред едукативне сврхе, употреба лако доступних, широко распрострањених и економичних уређаја би била јако исплатива. Истраживање о генералној употреби и знању студената о технологији паметних телефона, које је спроведено у оквиру ове докторске дисертације, потврђује да данашњи брз развој технологије захтева унапређење метода за учење и едукацију..

Software system for remote control and monitoring of robots based on Android operating system and wireless communication.

Роботски системи су сложени системи чији корисници морају бити добро обучени. Управљање се најчешће спроводи близу самог робота или употребом жичне конекције. Данашње брзе промене и напредак у развоју технологије захтевају имплементацију нових технолошких решења у области програмирања и управљања индустријских робота и других робота специјалне намене. У савременој роботској индустрији постоји стална потреба за унапређењем приступачности и интеракције у раду са роботским системима, па је све већи значај развоја корисничких интерфејса који су интуитивни и лаки за коришћење. У складу са тим, приликом пројектовања графичког корисничког интерфејса за програмирање и управљање робота није довољно направити фокус само на обезбеђивању детаљних и комплетних функционалности управљања, већ се ергономија употребе такође треба узети у обзир. Поред тога, масивни и недоступни роботи све више захтевају управљање независно од локације оператера. Ресурси везани за роботске лабораторије често нису доступни корисницима које тек треба обучити за рад са оваквим системима, a рад са роботским системима често захтева детаљно познавање софтверских парадигми за програмирање робота. Због наведених разлога студенти који тек уче о основним принципима роботике углавном нису у могућности да се упознају са програмирањем и управљањем комплексних роботских система на практичан начин. У области едукације у роботици, бежична виртуелна окружења, која дају реалну слику о раду робота, би била од великог значаја. Посебно би се издвојио њихов значај у случају примене таквог решења за едукацију у области управљања слабо доступних робота као што су, на пример, уређаји за адаптацију и тренинг пилота. Такође, поред едукативне сврхе, употреба лако доступних, широко распрострањених и економичних уређаја би била јако исплатива. Истраживање о генералној употреби и знању студената о технологији паметних телефона, које је спроведено у оквиру ове докторске дисертације, потврђује да данашњи брз развој технологије захтева унапређење метода за учење и едукацију...Robot control systems are complex systems whose users must be well trained to use them. Control process is mainly carried out near the robot or by using wired connections. Because of rapid advances in technology, it is of great importance to implement new technology solutions in training environments, in robotics and aerospace industry. In contemporary robotics industry there is a constant need to improve accessibility of robotic systems and human-robot interaction, so the significance of developing new user interfaces that are intuitive and easy to use is growing. Therefore, for designing robot control user interfaces it is not sufficient to simply focus on providing detailed and complete control capability, but ergonomy of use should also be taken into account. Besides, massive and unreachable robots require control that is independent of the user’s location. Resources in the robotics field are limited for a common user to access and demand deep knowledge of robot-specific programming paradigms. For these reasons, it is not often possible for inexperience students to become familiar with programming and control of complex robotic systems in a practical manner. Virtual wireless environments that provide realistic experience in robot control would be of great significance in the robotics education. It would be especially important in the case of application of such a solution for education in control of poorly accessible robots, such as devices for pilots’ training and flight simulations. Also, in addition to educational purposes, the use of easily accessible, widespread and cost-effective device would be very profitable. The evaluation of the general engineering students’ use and knowledge of smart phone technology, which was conducted within this dissertation, confirms that today's rapid development of technology requires improved methods for learning and education. There are a number of scientific and research papers and reports that describe software solutions that the majority of robot manufacturers and independent software vendors offer to developers and system integrators for design and simulation of manufacturing projects. A certain number of science and research papers report the implementation and the use of smart phones for robot monitoring and control. The remote monitoring of robot and machine performance is implemented by using camera, in textual form, or by using 3D animation, and robot programming is performed by using accelerometer, gyroscope or by filling out the text fields with desired values. Such programming methods are timeconsuming for setting up and generating the desired robot performance, that is especially pronounced when frequently use the same or a similar program. Also, these methods are not sufficiently intuitive, especially for education in robotics and students that only begin to learn about the basic elements of robotics..

Control system design of spatial disorientation trainer

The spatial disorientation trainer (SDT) is a dynamic flight simulator used to enhance ability of pilots of modern combat aircrafts to deal with dangerous effects of spatial disorientation. This device can be modeled and controlled as 4DoF robot manipulator. In this paper, control system design of SDT based on a dynamic model is presented. Two control strategies are compared: 1) computed torque method with feedforward compensation of nonlinearities and cross-coupling effects in dynamic model; 2) single joint (decentralized) PD position controller. PD controller is designed for the actuator model which includes inertia reflected on rotor shafts (effective inertia). Position feedback design considers structural natural frequencies of the manipulator. Effective inertias of SDT for commanded motions are obtained from robot inverse dynamic model which is developed using recursive Newton-Euler equations. Simulation of position tracking for commanded motion is performed in Matlab Simulink

Robotics First – A Mobile Environment for Robotics Education

Abstract Resources in the robotics field are limited for a common user to access and demand deep knowledge of robot programming paradigm, so it is not often possible for students to become familiar in a practical manner with the programming and control of complex robotic systems. The aim of this new approach is to get high school students interested in the programming and control of robotic manipulators and to teach senior year students how to program control algorithms and to control complex robotic systems by using remote access to the robotic laboratory and a programming method that does not require deep knowledge of robot programming language. Additionally, the objective is to accomplish this aim by using widespread and inexpensive devices such as smartphones and tablets. To achieve these objectives, we have developed Robotics First-an Android OS (operating system)-based environment for simulation and remote control of robotic manipulators using mobile devices. The efficacy of Robotics First was evaluated from the point of view of 64 electrical engineering students, concerning its usability and usefulness

Software system for remote control and monitoring of robots based on Android operating system and wireless communication.

Роботски системи су сложени системи чији корисници морају бити добро обучени. Управљање се најчешће спроводи близу самог робота или употребом жичне конекције. Данашње брзе промене и напредак у развоју технологије захтевају имплементацију нових технолошких решења у области програмирања и управљања индустријских робота и других робота специјалне намене. У савременој роботској индустрији постоји стална потреба за унапређењем приступачности и интеракције у раду са роботским системима, па је све већи значај развоја корисничких интерфејса који су интуитивни и лаки за коришћење. У складу са тим, приликом пројектовања графичког корисничког интерфејса за програмирање и управљање робота није довољно направити фокус само на обезбеђивању детаљних и комплетних функционалности управљања, већ се ергономија употребе такође треба узети у обзир. Поред тога, масивни и недоступни роботи све више захтевају управљање независно од локације оператера. Ресурси везани за роботске лабораторије често нису доступни корисницима које тек треба обучити за рад са оваквим системима, a рад са роботским системима често захтева детаљно познавање софтверских парадигми за програмирање робота. Због наведених разлога студенти који тек уче о основним принципима роботике углавном нису у могућности да се упознају са програмирањем и управљањем комплексних роботских система на практичан начин. У области едукације у роботици, бежична виртуелна окружења, која дају реалну слику о раду робота, би била од великог значаја. Посебно би се издвојио њихов значај у случају примене таквог решења за едукацију у области управљања слабо доступних робота као што су, на пример, уређаји за адаптацију и тренинг пилота. Такође, поред едукативне сврхе, употреба лако доступних, широко распрострањених и економичних уређаја би била јако исплатива. Истраживање о генералној употреби и знању студената о технологији паметних телефона, које је спроведено у оквиру ове докторске дисертације, потврђује да данашњи брз развој технологије захтева унапређење метода за учење и едукацију...Robot control systems are complex systems whose users must be well trained to use them. Control process is mainly carried out near the robot or by using wired connections. Because of rapid advances in technology, it is of great importance to implement new technology solutions in training environments, in robotics and aerospace industry. In contemporary robotics industry there is a constant need to improve accessibility of robotic systems and human-robot interaction, so the significance of developing new user interfaces that are intuitive and easy to use is growing. Therefore, for designing robot control user interfaces it is not sufficient to simply focus on providing detailed and complete control capability, but ergonomy of use should also be taken into account. Besides, massive and unreachable robots require control that is independent of the user’s location. Resources in the robotics field are limited for a common user to access and demand deep knowledge of robot-specific programming paradigms. For these reasons, it is not often possible for inexperience students to become familiar with programming and control of complex robotic systems in a practical manner. Virtual wireless environments that provide realistic experience in robot control would be of great significance in the robotics education. It would be especially important in the case of application of such a solution for education in control of poorly accessible robots, such as devices for pilots’ training and flight simulations. Also, in addition to educational purposes, the use of easily accessible, widespread and cost-effective device would be very profitable. The evaluation of the general engineering students’ use and knowledge of smart phone technology, which was conducted within this dissertation, confirms that today's rapid development of technology requires improved methods for learning and education. There are a number of scientific and research papers and reports that describe software solutions that the majority of robot manufacturers and independent software vendors offer to developers and system integrators for design and simulation of manufacturing projects. A certain number of science and research papers report the implementation and the use of smart phones for robot monitoring and control. The remote monitoring of robot and machine performance is implemented by using camera, in textual form, or by using 3D animation, and robot programming is performed by using accelerometer, gyroscope or by filling out the text fields with desired values. Such programming methods are timeconsuming for setting up and generating the desired robot performance, that is especially pronounced when frequently use the same or a similar program. Also, these methods are not sufficiently intuitive, especially for education in robotics and students that only begin to learn about the basic elements of robotics..

Reconfigurable virtual environment for multirobot operations and its application in education

This paper presents the development of reconfigurable virtual environment for programming, control, simulation, and monitoring of multiple robots and its application in the process of education. During the development special attention is devoted to the fulfillment of the modularity, scalability, and openness that represent the basic requirements of reconfigurability. The reconfigurability of the virtual laboratory can be considered from two aspects: as a possibility of reconfiguring operating mode and as a possibility of reconfiguring virtual robots and virtual laboratory. It represents an integrated environment for programming, control, simulation and monitoring of multiple robots with continuous adjustment to the real laboratory environment and robots’ usage. With the possibility to adjust the virtual environment in accordance with the students’ foreknowledge and experience by combining different operating modes and virtual environments, from the educational viewpoint, it is expected that the proposed solution will improve the process of gaining knowledge

Graphical user interface for electrical engineering systems using Wolfram language

New graphical user interface is presented that is intended for the design, simulation and teaching in electrical engineering. The software is written using Wolfram language. It has properties of similar software simulators, but it is open for further automated symbolic manipulations. The main feature is fast drawing of systems with the appropriate visual assistance

Smart Visualization of Medical Images as a Tool in the Function of Education in Neuroradiology

The smart visualization of medical images (SVMI) model is based on multi-detector computed tomography (MDCT) data sets and can provide a clearer view of changes in the brain, such as tumors (expansive changes), bleeding, and ischemia on native imaging (i.e., a non-contrast MDCT scan). The new SVMI method provides a more precise representation of the brain image by hiding pixels that are not carrying information and rescaling and coloring the range of pixels essential for detecting and visualizing the disease. In addition, SVMI can be used to avoid the additional exposure of patients to ionizing radiation, which can lead to the occurrence of allergic reactions due to the contrast media administration. Results of the SVMI model were compared with the final diagnosis of the disease after additional diagnostics and confirmation by neuroradiologists, who are highly trained physicians with many years of experience. The application of the realized and presented SVMI model can optimize the engagement of material, medical, and human resources and has the potential for general application in medical training, education, and clinical research