Webbasierter mobiler Kommunikationsroboter Ego Secundus

Transkript

1 3. Fachwissenschaftliches Kolloquium für Angewandte Automatisierungstechnik in Lehre und Entwicklung Webbasierter mobiler Kommunikationsroboter Ego Secundus Leistungen des Düsseldorfer Telelabors Projekt Ego Secundus (ES) Webbasierte Steuerung des ES 2006 Düsseldorfer Telelabor, Prof. Dr.-Ing. Reinhard Langmann

2 Ziele und Arbeitsumfeld Das Düsseldorfer Telelabor (DT) wurde im Januar 2004 als Forschungs- und Entwicklungseinrichtung der FH Düsseldorf gegründet. Arbeitsumfeld Präsentation des DT in der der Fachhochschule Ziele und Leistungen des DT Das DT bietet eine Plattform für die Entwicklung und praktische Erprobung neuer Teletechnikkonzepte für komplexe technische Systeme im industriellen Umfeld. Gegenwärtig sind im DT drei Mitarbeiter (1 x Vollzeit/2 x Teilzeit), drei studentische Hilfskräfte sowie ein Gastwissenschaftler tätig. Die Finanzierung des DT erfolgt zu ca. 80 % über Drittmittel. Das DT ist in zwei Räumen der FH Düsseldorf untergebracht. Ein Büroraum steht für die Mitarbeiter zur Verfügung und ein Laborraum wird für den 24-h-Betrieb der gegenwärtig fünf Telelabors genutzt. 1/11

3 Service: E-Learning Ein Schwerpunkt des DT sind Entwicklung und Betrieb internetbasierter Ausbildungslabors (Telelabors) sowie medien-basierter Trainingswerkzeuge für die Automatisierungstechnik. Die Telelabors stehen im DT für die ingenieurtechnische und berufliche Ausbildung zur Verfügung. Leistungen und Produkte Ausbildungsanlagen und Trainingsinhalte über das Intranet/Internet Betrieb und Wartung von Telelabors Evaluierung technischer WBT s Beratung und Training Präsentation des DT in der der Fachhochschule Ziele und Leistungen des DT Projekte: Telepraktikum mit INTERBUS ( ) Telelabor zur IEC ( ) Telepraktikums-Kit ( ) Partner: 2/11

4 Service: Teleservice und Telecontrol Ein weiterer Schwerpunkt des DT sind Entwicklung und Betrieb von Telelabors als Testumgebung für webbasierte Teleservice und Telecontrol-Szenarios. Projektbeispiele: Lean Web Automation ( ) Leistungen und Produkte: Web-basierte Automatisierung von Systemen Echtzeitvisualisierung Fernzugriffslösungen für mobile und Stand-Alone- Systeme Telepräsenz-Unterstützung (Webcam, Datenzugriff) Präsentation des DT in der der Fachhochschule Hardware- und Softwarelösungen für embedded Webserver Beratung und Training Ziele und Leistungen des DT! Prozessdatenzugriff für embedded WebIO (2004) Ego Secundus ( ) Partner: 3/11

5 Service: Multimedia Ein dritter Schwerpunkt des DT sind Entwicklung von Multimedia-Anwendungen für die Automatisierung von Geräten, Maschinen und Anlagen. Dieser Schwerpunkt ist Bestandteil des strategischen Profils der FH Düsseldorf Neue Medien, Kommunikation und E-Learning Leistungen und Produkte 3D-Visualisierung und Simulation Integration von Multimedia für Remoteservice und Remote-Engineering Technisches Webdesign und -layout Beratung und Training Ziele und Leistungen des DT Projektbeispiele:! Webseitenentwicklung für das Labor Prozessinformatik ( ) 3D Easy Web ( ) PROFInet Lernsystem (ab 2005) Partner: 4/11

6 Projekt Ego Secundus

7 TRAFO-Projekt Ego Secundus Im TRAFO-Programm des Landes NRW wird das neue Projekt Ego Secundus des Düsseldorfer Telelabors gefördert (Projektsumme: ; Laufzeit: ). Zielstellung Zielstellung des Projekts ist die Schaffung einer neuen Kommunikationsform zwischen räumlich entfernten Personen. Dabei kommuniziert und agiert mindestens ein räumlich entfernter Partner über das Internet vermittels eines mobilen und steuerbaren maschinellen Systems (ES) in einem lokalen Kommunikationsraum mit anderen realen Partnern. Der ES kombiniert Prinzipien und Methoden aus den Bereichen Avatare, Roboter, Teleoperation, Videokonferenz und Internet zu einer neuen und zukunftsfähigen Kommunikationsform. Projekt Ego Secundus 5/11

8 Arbeitsweise des ES Kernelemente des ES mobile Plattform (Roboter), steuerbar über das Internet bidirektionaler Video- und Audiokanal Funktionsweise des ES 1. Im Ruhezustand verhält sich das ES passiv. 2. Erst durch Einloggen eines Nutzers über das Internet erhält das ES eine Identität ( zweites Ich des Nutzers - ego secundus) und kann in seiner lokalen Umgebung agieren. Das ES besitzt selbst keinerlei maschinelle Intelligenz und erhält diese erst durch seinen jeweiligen Wirt (Nutzer). Projekt Ego Secundus 6/11

9 Einsatzgebiete Mögliche Einsatzgebiete für den Ego Secundus Kommunikation und Präsentation auf Messen, Besuch von Ausstellungen Teilnahme an internationalen Veranstaltungen Ferninspektion in der Industrie Patientenbetreuung (Telemedizin) allgemeine Beobachtungs- und Überwachungsaufgaben Projekt Ego Secundus 7/11

10 Webbasierte Steuerung des ES

11 Gerätetechnik / Hardware Die mechanisch-elektrische Plattform des ES basiert auf den mobilen Überwachungsroboter MG-400 der Fa. GPS GmbH, Stuttgart WLAN 12 -Display Industrie-PC ETHERNET Hardware-Erweiterungen/Ergänzungen Webbasierte Steuerung des ES Motor links COM1 / VISTA S-VIDEO / AUDIO Motor rechts US- Sensoren CAN an PCAN-USB CAM 1 (Kommunikation) CAM 2 (Fahrnavigation) bidirektionaler Video/Audiokanal für die Kommunikation unidirektionaler Weitwinkel-Videokanal zur Fahrnavigation 8/11

12 Steuerung / Software Die Steuerung nutzt z.z. die kommandobasierte Neobotix Platform Control für den MG-400. CAN 9/11 Nutzer PC Webbrowser als User Interface HTML + ES-Applet Bewegungssteuerung über spezielle ES-Kommandos Aktuelle Probleme Webbasierte Steuerung des ES Port x Port y ES Control Server ES Safety Server Port Port Neobotix Platform Control Leistungsfähigkeit des IPC ist an der Grenze Stromversorgung (Akku) sind für längeren Betrieb > 5 h nicht ausreichend Ziel: Ersatz der IPC-Steuerung durch embedded Webcontroller mit CAN-Anschluss (Beck IPC) sowie Verbesserung der Stromversorgung

13 Kommunikation / Software Die Kommunikation läuft über den Internet Explorer. Der Nutzer benötigt nur eine Webcam und ein Headset, aber keine zusätzliche Software. Basisfunktionen HTML-Seite ES COMM Client ActiveX-Objekt ES Video Viewer Java-Applet Webbasierte Steuerung des ES Stand-Alone-Programm (zyklisches Lesen des txt-interface) *.txt-interface ES COMM Server ES Webanwendung Nach Nutzerlogin erfolgt Aufbau einer P2P-Verbindung Zwischen Nutzer und ES wird eine P2P-Video/Audioverbindung aufgebaut. Zur Identifizierung des Nutzer wird im ES-Display die Visitenkarte des Nutzers dargestellt. 10/11

14 Kommunikation / Web-Nutzerinterface Kommunikationscam Navigationscam Kommunikationselemente (Audio, Video Text) Steuerung der Kommunikationscam Batterieladezustand Wegzähler Webbasierte Steuerung des ES Bewegungssteuerung Abstandskontrolle (grün, gelb, rot) Geschwindigkeitseinstellung 11/11

15 Contact Best thanks for your attention! Prof. Dr.-Ing. Reinhard Langmann University of Applied Sciences Electrotechnical Department Process Informatics Lab Josef-Gockeln-Str. 9 D Düsseldorf Tel. (+49) Fax. (+49) R.Langmann@t-online.de Homepage of the Duesseldorf Telelaboratory Homepage of the Ego Secundus