Telerobotics ist das Gebiet der Robotertechnik, die mit der Kontrolle von Robotern von weitem, hauptsächlich mit Radioverbindungen (wie Wi-Fi, Bluetooth, das Tiefe Raumnetz betroffen ist, und ähnlich ist), "angebundenen" Verbindungen oder dem Internet. Es ist eine Kombination von zwei Hauptteilfeldern, teleoperation und telepresence.

Teleoperation

Teleoperation hat "das Tun der Arbeit an einer Entfernung" vor, obwohl "Arbeit" fast irgendetwas bedeuten kann. Der Begriff "Entfernung" ist auch vage: Es kann sich auf eine physische Entfernung beziehen, wo der Maschinenbediener vom Roboter durch eine große Entfernung getrennt wird, aber es kann sich auch auf eine Änderung in der Skala beziehen, wo zum Beispiel in der robotic Chirurgie ein Chirurg Mikrohandhaber-Technologie verwenden kann, um Chirurgie auf einem mikroskopischen Niveau zu führen.

Ein telemanipulator (oder teleoperator) ist ein Gerät, das entfernt von einem menschlichen Maschinenbediener kontrolliert wird. Wenn solch ein Gerät in der Lage ist, autonome Arbeit durchzuführen, wird es einen telerobot genannt. Wenn das Gerät völlig autonom ist, wird es einen Roboter genannt. In einfachen Fällen entsprechen die Steuern-Maschinenbediener-Befehl-Handlungen direkt zu Handlungen im Gerät kontrolliert, bezüglich des Beispiels im kontrollierten Musterflugzeug eines Radios oder einem angebundenen tiefen Untertauchen-Fahrzeug. Wo Kommunikationsverzögerungen direkte Kontrolle unpraktisch (wie ein entfernter planetarischer Rover) machen, oder sie gewünscht wird, um Maschinenbediener-Arbeitspensum zu reduzieren (als in einem entfernt kontrollierten Spion oder Angriffsflugzeug), wird das Gerät direkt nicht kontrolliert, stattdessen befohlen, einem angegebenen Pfad zu folgen. An zunehmenden Niveaus der Kultiviertheit kann das Gerät etwas unabhängig in Sachen wie Hindernis-Aufhebung funktionieren, die auch allgemein in planetarischen Rovern verwendet ist.

Geräte, die entworfen sind, um dem Maschinenbediener zu erlauben, einen Roboter in einer Entfernung zu kontrollieren, werden manchmal telecheric Robotertechnik genannt.

Zwei Hauptbestandteile von Telerobotics und Telepresence sind die Sehanwendungen und Kontrollanwendungen. Eine entfernte Kamera stellt eine Sehdarstellung der Ansicht vom Roboter zur Verfügung. Das Stellen der robotic Kamera in einer Perspektive, die intuitive Kontrolle erlaubt, ist eine neue Technik, die, obwohl gestützt, in der Sciencefiction (Waldo von Robert A. Heinlein 1942) als die Geschwindigkeit nicht fruchtbar gewesen ist, sind Entschlossenheit und Bandbreite nur kürzlich zur Aufgabe des im Stande Seins entsprechend gewesen, die Roboter-Kamera auf eine bedeutungsvolle Weise zu kontrollieren. Das Verwenden eines Kopfs hat Anzeige bestiegen, die Kontrolle der Kamera kann durch das Verfolgen des Kopfs, wie gezeigt, in der Zahl unten erleichtert werden.

Das arbeitet nur, wenn sich der Benutzer bequem mit der Latenz des Systems, der Zeitabstand in der Antwort auf Bewegungen und die Sehdarstellung fühlt. Irgendwelche Probleme solcher als, unzulängliche Entschlossenheit, Latenz des Videoimages, Zeitabstand in der mechanischen Verarbeitung und Computerverarbeitung der Bewegung und Antwort und optischen Verzerrung wegen der Kameralinse und des Kopfs haben Anzeigelinsen bestiegen, kann den Benutzer 'Simulator-Krankheit' verursachen, die durch den Mangel an der Vorhalleanregung mit der Sehdarstellung der Bewegung verschlimmert wird.

Die Fehlanpassung zwischen den Benutzerbewegungen wie Registrierungsfehler, Zeitabstand in der Bewegungsantwort wegen der Überentstörung, unzulänglichen Entschlossenheit für kleine Bewegungen und langsamen Geschwindigkeit kann zu diesen Problemen beitragen.

Dieselbe Technologie kann den Roboter kontrollieren, aber dann werden die Augenhandkoordinationsprobleme noch durchdringender durch das System, und Benutzerspannung oder Frustration können das System schwierig machen zu verwenden.

Ironisch ist die Tendenz, Roboter zu bauen, gewesen, die Grade der Freiheit zu minimieren, weil das die Kontrollprobleme reduziert. Neue Verbesserungen in Computern haben die Betonung zu mehr Graden der Freiheit ausgewechselt, robotic Geräte erlaubend, die intelligenter und menschlicher in ihren Bewegungen scheinen. Das erlaubt auch direkteren teleoperation, weil der Benutzer den Roboter mit ihren eigenen Bewegungen kontrollieren kann.

Telepresence

Telepresence hat vor "aufgelegt zu sein, dass Sie sonst wohin sind". Einige Menschen haben eine sehr technische Interpretation davon, wo sie darauf bestehen, dass Sie Datenhelme haben müssen, um telepresence zu haben. Andere Leute haben eine mit der Aufgabe spezifische Bedeutung, wo "Anwesenheit" Gefühl verlangt, dass Sie mit der entfernten Welt emotional und sozial verbunden werden. Die aktuelle Ansicht von telepresence bleibt etwas vage.

Schnittstellen

Eine Telerobotic-Schnittstelle kann so einfach sein wie ein allgemeiner MMK (Maus-Tastatur des Monitors) Schnittstelle. Während das nicht immersive ist, ist es billig. Durch Internetverbindungen gesteuerte Telerobotics sind häufig dieses Typs. Eine wertvolle Modifizierung zu MMK ist ein Steuerknüppel, der ein intuitiveres Navigationsschema für die planare Roboter-Bewegung zur Verfügung stellt.

Gewidmete telepresence Einstellungen verwerten einen Kopf hat Anzeige entweder mit dem einzelnen oder mit Doppelaugendisplay und einer ergonomisch verglichenen Schnittstelle mit dem Steuerknüppel bestiegen und hat Knopf, slider, Abzug-Steuerungen verbunden.

Zukünftige Schnittstellen werden völlig immersive Schnittstellen der virtuellen Realität und Hafen Echtzeitvideo statt computererzeugter Images verschmelzen. Ein anderes Beispiel würde eine Allrichtungstretmühle mit einem Immersive-Anzeigesystem verwenden sollen, so dass der Roboter von der Person gesteuert wird, die spazieren geht oder läuft. Zusätzliche Modifizierungen können verschmolzene Datenanzeigen wie Infrarotthermalbildaufbereitung, Echtzeitdrohungsbewertung oder Gerät schematics einschließen.

Anwendungen

Mit Ausnahme vom Programm von Apollo ist der grösste Teil der Raumerforschung mit telerobotic Raumsonden geführt worden. Der grösste Teil im Weltraum vorhandenen Astronomie ist mit telerobotic Fernrohren geführt worden. Neue beachtenswerte Beispiele schließen die Erforschungsrover von Mars (MER) und das Hubble Raumfernrohr ein. Im Fall von der MER Mission waren das Raumfahrzeug und der Rover jeder bediente telerobotically. International Space Station (ISS) verwendet bewaffneten telemanipulator von zwei genannt Dextre.

Marinesoldat hat entfernt funktioniert Fahrzeuge (ROVs) werden weit verwendet, um in Wasser zu arbeiten, das zu tief oder für Taucher zu gefährlich ist. Sie reparieren Auslandsölplattformen und fügen Kabel versunkenen Schiffen bei, um sie hochzuziehen. Sie werden gewöhnlich durch einen Haltestrick einem Kontrollzentrum auf einem Oberflächenschiff beigefügt. Das Wrack des Titanischen wurde durch einen ROV, sowie durch einen Mannschaft-bedienten Behälter erforscht.

Zusätzlich wird viel telerobotic Forschung im Feld von medizinischen Geräten und minimal angreifenden chirurgischen Systemen getan. Mit einem robotic Chirurgie-System kann ein Chirurg innerhalb des Körpers durch winzige Löcher arbeiten, die gerade für den Handhaber ohne Bedürfnis groß genug sind, die Brust-Höhle zu öffnen, um Hände innen zu erlauben.

Entfernte Handhaber werden verwendet, um radioaktive Materialien zu behandeln.

Telerobotics ist in Installationskunststücken verwendet worden; Telegarden ist ein Beispiel eines Projektes, wo ein Roboter von Benutzern durch das Web bedient wurde.

Siehe auch

• Geist
• Lunokhod
• UWA Telerobot
• Entfernter Handhaber
• Robonaut

Links

• NASA Telerobotics.
• NASA Telerobotics Programm-Plan.
• TeMo - Telerobotics über Bewegliche Paket-Datendienstleistungen
• Telerobotics und Telepistemology Bibliography, der von Ken Goldberg für Leonardo/ISAST kompiliert ist

Dort, Zeitschrift von ProAV, am 7. November 2008 seiend Artikel "The Boss Is Robotic, and Rolling Up Behind You" von John Markoff in Der New York Times am 4. September 2010

• RoboDynamics offenbart harte Wahrheit über Telepresence Roboter