Робот удаленного присутствия


Этот мобильный робот был разработан нашей командой и позволяет человеку удаленно действовать в месте нахождения робота. Вы можете удаленно наблюдать за событиями, разговаривать с людьми, видеть окружающий вас мир и двигаться по нему. Схема робота подобна человеку. В нем есть голова со встроенной видеокамерой и микрофонами - ваши глаза и уши. Они установлены на поворотной платформе, реализуя движения головы, подобные человеку. Поэтому возможность обзора вокруг достаточно удобна и естественна. Благодаря новым технологиям в области телеконференций качество звука и видео ограничивается лишь пропускной способностью вашего канала Интернет и динамически подстраивается под него. Поэтому вы можете насладится разрешением картинки до 1080p. Использование совершенно нового кодека при этом значительно снижает объем траффика. Благодаря этим факторам пользователями был замечен значительно больший "эффект присутствия".

Состав робота:
- монитор
- подвижная платформа
- видеокамера
- микрофон
- динамики
- Wi-Fi средства коммуникации.


Популярная ныне тема телеприсутствия может быть применена в следующих сферах деятельности:

- Удаленные консультации. Такая задача может возникнуть к примеру в больших торговых центрах, где сложно обеспечить присутствие консультантов в определенном секторе продаж. Для этого консультант может осуществить удаленное соединение с роботом, разъяснить клиенту его вопрос и провести до необходимой секции, где расположен товар. В часы, когда в магазине немного посетителей, один консультант может работать на нескольких роботах. Также консультантами могут работать люди с ограниченными возможностями. Используя роботов, работодатель экономит деньги на заработной плате работников.

- Удаленное начальство. Существуют большие распределенные по площади страны компании, где сложно и дорого обеспечить централизованный контроль за деятельностью. Постоянные командировки сотрудников с этой целью дороги, не обладают внезапностью, не обеспечивают постоянный контроль. Такую проблему мог бы частично решить робот удаленного телеприсутствия. Такое постоянное присутствие в каждом из филиалов компании позволило бы повысить качество обслуживание клиентов.


- Супервайзер. Вам необходимо следить за качеством работы сотрудников и отвечать за их действия. Этот робот совершенно точно подходит для этой цели. Его присутствие в офисе и осознание сотрудниками того, что в любое время к нему может подсоединиться супервайзер - отличный барьер против траты времени сотрудников на Интернет, более эффективной деятельности "на камеру". Некоторые работы невозможно удалённо проконтролировать по-другому, например, раскладку товаров в магазине.

- Удаленный теленаблюдатель. Еще одна сфера применения. Может быть полезна там, где есть задача привлечь в это место человека. Это, например, может быть новый торговый центр, спортивное сооружение, выставка. Здесь задача теленаблюдения - информирование о чем-то новом, с целью увидеть и услышать обстановку и заинтересовать человека в посещении этого места в дальнейшем. Согласитесь, не каждый может позволить себе быстро оказаться на значимой выставке, посетить крупнейшие музеи мира с целью, чтобы иметь хоть какое-то представление об экспонатах.

- Медицинская робототехника. Существует огромная проблема создания условий полноценной деятельности для людей с ограниченной мобильностью. В жизни все может произойти: можно сломать ногу и длительное время не иметь возможности посещать работу, когда вы начальник в офисе, то данный робот сохранит ваше присутствие и надзор в нем. Большое сожаление вызывают люди, лишенные двигательной активности вплоть до головы из-за серьезных травм позвоночника и редких болезней, приводящих к хрупкости костей и атрофированию мышц. Нами в данном проекте был заложен новый интерфейс управления. Специальные видеоочки и 2 новых устройства надеваются на голову. Управление платформой робота может происходит либо поворотами головы, либо с помощью мыслительно-зрительной деятельности. Робот может быть установлен в палатах с инфекционными больными, чтобы их могли навещать родственники.

Теперь поговорим о параметрах робота.

1. Время работы - от 5 до 10 часов. (возможно увеличение до 12 часов) В данный робот было заложено намного большее время автономной работы. Это связано со стремлением приблизить время работы к длительности рабочего дня. В состоянии полной нагрузки - наличия постоянного удаленного соединения и постоянного движения в пространстве робот проработает 5 часов. В смешанном режиме среднее время работы - 7 часов. В режиме ожидания подключения и редких соединениях - до 10 часов. В следующей версии система будет доработана и будет работать до 12 часов автономно.

2. Скорость движения 0.35-0.4 м/с. Это равно скорости неспешно идущего человека. Робот двигается плавно, такое ограничение скорости необходимо для предотвращения вреда людям, предметам при столкновении. Параметры скорости можно менять в программе управления. Таким образом можно построить оптимальный для себя выбор динамики управления.

3. Система предупреждения столкновения. Изображение на картинке позволяет понять пользователю о факте приближения препятствия. Наличие справа карты препятствий позволяет принять решение о месте его нахождения относительно робота и объехать.

4. Картинка пользователя. В программе управления вы видите также свое изображение так, как вы будете выглядеть на экране робота. Это позволяет принять более правильное положение с целью - чтобы вас могли рассмотреть на экране робота.

5. Большие углы обзора. По горизонтали благодаря поворотам головы вы имеете возможность вести обзор на 360 градусов. Благодаря возможности наклона головы - угол обзора по вертикали - 180 градусов. Таким образом в совокупности робот покрывает всю сферу обзора. С борта системы можно увидеть всё окружающее пространство, стоя на месте.

6. Дальность обзора. Вы можете слышать без дискомфорта человека на расстоянии до 4 метров от робота. Мощность звука на роботе позволяет также не прислушиваясь разговаривать на том же расстоянии. Динамическое гашение эха значительно улучшает качество связи.

7. Дальность работы. На роботе используется новый расширенный канал связи с двойным резервированием, возможно использование абсолютно любых Wi-Fi вплоть до диапазона 5.8 ГГц. К роботу предлагается свой роутер, однако могут быть использованы каналы связи компании. Дальность работы по умолчанию составляет до 100 метров в офисах с открытой планировкой. При наличии стен - до 2.5 кирпичных стен и примерно до 50 метров в условиях коридора. Это практически полностью покрывает площадь небольшого и среднего офиса. Увеличение дальности достигается установкой ретранслятора в офисе, аналогичного адаптеру на роботе, что обеспечивает универсальность оборудования.

8. Управление роботом. Робот имеет очень простую кинематическую схему. Управление движением происходит всего 4 клавишами A,S,W,D и стрелками поворота головы. Это позволяет начать управлять роботом с первого раза даже совершенно неопытным людям, что было неоднократно проверено. Данная схема аналогична схеме в управления в компьютерных играх.

9.Безопасность. В данном роботе заложено сразу 3 ступени безопасности, предотвращающие возможность нанесения ущерба при выходе из строя подсистем. В режиме ожидания робот спит, в случае наличия неполадок в каналах связи внутри робота, он также заблокирует себя, если произойдет разрыв интернет-соединения, то робот остановится, то же самое произойдет при наличии неполадок в ПО робота. Также действует защита от перегрузки. Мощность приводов робота подобрана так, что при блокировке движения робота спустя некоторое время включится защита и остановит приводы робота.

10. Преодолеваемые препятствия. Пороги до 20 мм в высоту, наклоны до 15 градусов.

11. Качество связи. Благодаря новым, еще не использующимся массово технологиями видеоконференции качество картинки зависит только от ширины канала. Передача картинки, звука и управления идет по пиринговым сетям (также работают знаменитые Torrents), обеспечивая максимальное быстродействие, что сокращает задержку звука, картинки и управления, которые на этой системе буквально незаметны. Данные передаются напрямую в обход сервера. Поэтому качество работы не зависит от текущей нагрузки, вашего месторасположения относительно сервера и других технических сложностей.
В общем случае работу системы можно описать так:
- Вы устанавливаете наше приложение на компьютер. Получаете пароль и имя пользователя робота и осуществляете соединение к нему. На экране робота - изображение с вашей web камеры. Вы можете ездить, говорить, слушать, поворачивать и наклонять голову, регулировать скорость движения и вращения робота.
На данный момент более 20 людей из России и стран СНГ попробовали этот аппарат. Роботом управляли из Украины, Москвы, Барнаула, Чебоксар, Тольятти, Владимира. Конечно, многое еще нужно доработать, но мы готовы это сделать. Если вы заинтересованы в заказе подобного аппарата, то можете связаться с нами через контактную форму и мы сможем выдать дополнительную информацию, в частности. касательно стоимости и сроков изготовления, учитывая текущие параметры робота:

Скорость движения  -  0.4 м/с

Среднее время автономной работы   до 7 часов

Высота   1.4 м

Ширина  0.47 м

Длина    -   0.48 м

Высота преодолеваемого препятствия  -  20 мм

Преодолеваемый уклон  -  15 градусов

Угол обзора головы робота  -360 градусов

Угол поворота головы робота              

по горизонтали  -300 градусов

по вертикали -90 градусов

Дальность работы       

прямая видимость -100 м

в офисе  -зависит от планировки

Возможность поворота и наклона обзора

Работа с несколькими Wi-Fi сетями - до 5.8 ГГц.

Высокое качество связи