Απομακρυσμένος Έλεγχος και Παρακολούθηση Ρομπότ Μέσω Έξυπνων Γυαλιών Επαυξημένης Πραγματικότητας
Creators: name: Πατενίδης, Αθανάσιος Θεόδωρου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2024
Subjects: Επαυξημένη πραγματικότητα
Ρομποτική
Απομακρυσμένος έλεγχος και παρακολούθηση
Augmented Reality
Robotics
Remote control and monitoring

description: Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία περιγράφει τη δημιουργία ενός συνεργατικού συστήματος που συνδυάζει τη ρομποτική και την επαυξημένη πραγματικότητα (ΕπΠ), για να επιτρέπει τον απομακρυσμένο έλεγχο ενός ρομπότ σε πραγματικό χρόνο μέσω της χρήσης έξυπνων γυαλιών Microsoft HoloLens. Το σύστημα χρησιμοποιεί το “RosBridge suite” για επικοινωνία μεταξύ του ρομπότ και της διεπαφής ΕπΠ, καθώς και το Robot Operating System (ROS) για τον έλεγχο του ρομπότ. Με δυνατότητες όπως σχεδιασμός διαδρομής σε πραγματικό χρόνο και απομακρυσμένη παρακολούθηση μέσω του HoloLens, η εφαρμογή ΕπΠ, η οποία δημιουργήθηκε στο Unity3D, προσφέρει στους χρήστες μια διεπαφή για αλληλεπίδραση με το ρομπότ. Η διπλωματική εργασία ξεκινά με την εισαγωγή, όπου γίνεται αναφορά του σεναρίου χρήσης, η σημαντικότητα και ο σκοπός της έρευνας. Συνεχίζει με μια ανασκόπηση σχετικών εργασιών στους τομείς της αλληλεπίδρασης ανθρώπου-ρομπότ και του ρομποτικού ελέγχου που βασίζεται σε επαυξημένη πραγματικότητα, ακολουθούμενη από μια επισκόπηση των προαπαιτούμενων τεχνολογιών, συμπεριλαμβανομένων των ROS, Gazebo3D και Unity3D. Το κεφάλαιο υλοποίησης περιγράφει την αρχιτεκτονική του συστήματος, εστιάζοντας στην ενοποίηση του ρομποτικού συστήματος και της διεπαφής αλληλεπίδρασης χρήστη, των πρωτοκόλλων επικοινωνίας και των μηχανισμών αλληλεπίδρασης με τον χρήστη. Το σύστημα δοκιμάστηκε σε περιβάλλον προσομοίωσης χρησιμοποιώντας το Gazebo3D, αποδεικνύοντας την ικανότητά του να εκπληρώνει λειτουργικές απαιτήσεις όπως ο υπολογισμός διαδρομής, η απεικόνιση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και η απομακρυσμένη παρακολούθηση. Η εργασία ολοκληρώνεται εντοπίζοντας τομείς για μελλοντική εργασία, συμπεριλαμβανομένων βελτιώσεων στη διεπαφή αλληλεπίδρασης χρήστη, ενσωμάτωση πρόσθετων αισθητήρων και εξερεύνηση πιο εξελιγμένων αλγορίθμων σχεδιασμού διαδρομής, καθώς και πιθανών εφαρμογών σε περιβάλλοντα έξυπνου σπιτιού.
description: This master's thesis describes the creation of a collaborative system that combines robotics and augmented reality (AR) to allow real-time remote control of a robot through the use of Microsoft HoloLens smart glasses. The system makes use of the “RosBridge suite” for communication between the robot and the AR interface, as well as the Robot Operating System (ROS) for controlling the robot. With features like real-time path planning, and remote monitoring via the HoloLens, the AR application, which was created in Unity3D, offer to users an interface for interaction with the robot. The thesis begins with the introduction, where the use case, the importance and the purpose of the research are mentioned. It continues with a review of related work in the fields of augmented reality-based human-robot interaction and robotic control, followed by an overview of the prerequisite technologies, including ROS, Gazebo3D, and Unity3D. The implementation chapter describes the system architecture, focusing on the integration of the robotic system and user interface, communication protocols and user interaction mechanisms. The system was tested in a simulation environment using Gazebo3D, demonstrating its ability to fulfill functional requirements such as path-planning, real-time data visualization and remote monitoring. The thesis concludes by outlining potential areas for future work, including improvements to the user interface, integration of additional sensors, and exploration of more sophisticated path planning algorithms, as well as potential applications in smart home environments.
description: Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών, Συνεργαζόμενα Τμήματα: Ιατρικής, Δημοσιογραφίας και Μέσων Μαζικής Επικοινωνίας, Μουσικών Σπουδών Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής (Πανεπιστήμιο Μακεδονίας)