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1. Conversi n Determinaci n Planificaci n Geom trica de Estado s Gesti n de la Comunicaciones Gesti n de las Comunicaciones Control de la Teleoperaci n Control de la Teleoperaci n Representaci n H ptica Conversi n Determinaci n Planificaci n Geom trica de Estado Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 COMPONENTES Y M DULOS oz HOHE BEECH HON Objetivos del Control Hacer que el control manual del operador humano sea robusto ante retardos saturaci n de los actuadores y otras no linealidades e incluso ante los propios errores del operador Permitir elevadas prestaciones en la teleoperaci n precisi n tiempo de teleoperaci n comodidad Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N oz HOHE BEECH HON M todos de Control Unilateral El robot local genera las consignas de posici n o velocidad para los lazos de control de las articulaciones del remoto Bilateral Existe realimentaci n de posici n o posici n y fuerza del robot remoto al local Coordinado Existen lazos cerrados de control en el robot remoto que son usados cuando el operador no puede controlarlo directamente debido a los retardos en la comunicaci n Supervisado El robot remoto hace parte de las tareas m s o menos aut nomamente2. F f A Hh 2 K Funcional de Lyapunov Krasovskii V za q Condici n de estabilidad y convergencia de posici n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N Retardo variable Controladores P d sin l neas de trazos y PD d con l neas de trazos Manipulador Remoto Fuerza del operador Fuerza del entorno Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N Retardo variable oz HOHE BEECH HON Controlador basado en dispersion T 7 K q t T 0 q B Tu K 4 u y uG Ti Y Ta K q n q t n Tt 5 4 Ta Ky 4 n Vi y v t 7 T t y 1 T 0 Manipulador Manipulador Local i B Remoto Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N Retardo variable Controlador adaptativo Manipulador Remoto Fuerza del operador Fuerza del entorno Leyes de control Se ales de sincronizaci n Leyes de estimaci n Funci n candidata de Lyapunov Krasovskii 1 FE S y t 2 y Me 0 T 0 aje B q do 2 i 1 1 1 1 1 1 t T 1 ie Lr Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N Retardo constante oz HOHE BEECH HON Comparacion de las estrategias tipo P d y PD d e Las dos estrategias proporcionan seguimiento de posici n e Ambas estrategia
3. Kushleyev Mellinger and Kumar 2012 Formaci n de drones Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizacion oz HOHE HHHON HON 5 PS Tam IV Personas desfilando Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizacion oz MORA BEECH HON Psychological Repair Ritmo circadiano Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizacion oz HOHE EERON HON Vena cava superior l f E Auricula Auricula Ne ME izquierda derecha pe NB Ventriculo Ventriculo E D A izquierdo derecho C lulas coronarias Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizacion oz HOHE HBHHHON HON Teleoperaci n de una red de robots Robot 2 Operador Robat 1 Ambiente 2 i o Canal de Comunicaciones Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED oz HOHE HHHON HON Teleoperaci n de una red de robots Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED oz HORE BEECH HON Teleoperacion de una red de robots Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED oz HORE HHHON HON Din mica de una red de robots Comportamiento din mico de cada nodo de la red Din mica de la interconex
4. 4 B4 7 B 9 7 Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N Planteamiento general oz HOHE HHHON HON Funci n de Lyapunov candidata general V q q V q d V q V q q V q q V q 4 1 4 V 4 4 V q 4 representa la energ a de la interconexi n entre las estaciones local y remota Se dise a para cada esquema de control usando un funcional Lyapunov Krasovskii o un funcional Lyapunov Razumikhin La funci n V q q ha permitido justificar rigurosamente los esquemas anteriores y proponer otros nuevos sin usar la transformaci n de dispersi n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Planteamiento general oz HOHE BEECH HON Estrategia de control tipo P d q K q t T t q Bq K a q t T t 5 4 Manipulador Operador Canal de Remoto Comunicaci n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Planteamiento general oz HOHE HHHON HON Estrategia de control tipo PD d 7 7 K v 7 0 4 K a C7 7 0 q B y 1 1 T K ya t7 T 0 K q q t T 0 B4 f f rr i 4 P j m I rs i i j 41 B y el r A i K K f i I E g K I i Manipulador Manipulador Local md Remoto Comunicaci n i ANM pao as NETAS ER y
5. BEECH HON Ejemplos de Dispositivos Hapticos Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 INTERFACES oz HOHE HBHHHON HON Teleoperaci n entre Tarragona y Barcelona Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 INTERFACES ROBOTS EN RED Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HOHE BEECH HON Sincronizacion Sincronizar Hacer que coincidan en el tiempo dos o m s movimientos o fen menos RAE Sincronizaci n Coordinaci n de eventos que hacen operar a un sistema al un sono La sincronizaci n es ubicua Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED oz HOHE BEECH HON yu t Bandada de aves Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizacion oz HOHE EERON HON Banco de peces Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizacion oz HOHE BEECH HON Luci rnagas parpadeantes Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizacion Hormigas obreras Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizaci n oz HOHE EERON HON Escuadrillas de aviones Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Sincronizacion oz HOHE EERON HON
6. Control adaptativo de redes de robots oz HOHE BEECH HON Control adaptativo de redes de robots OQ para TSP a 0 para CP Error generalizado de posici n e y q 4 t I 00 Se al de sincronizaci n Ley de estimaci n Controlador sin retardos T q q 0 D Controlador con retardos T q 4 e 0 De 1 0 b b gt 0 Avances en Telerob tica y Redes de Robots UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Control adaptativo de redes de robots oz HOHE HHHON HON Control adaptativo de redes de robots Guadalajara M xico Barcelona Espa a IOC UPC Barcelona Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Control adaptativo de redes de robots oz HOHE BEECH HON Manipuladores moviles Barcelona Mobile Manipulators IOC UPC Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Control adaptativo de redes de robots oz HOHE BEECH HON Teleoperacion de manipuladores moviles mmi Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Control adaptativo de redes de robots oz MORA BEECH HON Teleoperaci n de manipuladores m viles Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Control adaptativo de redes de robots oz HOHE HHHON HON Publicaciones E Nu o L Basa ez R Ortega M W Spong 2009 Position tracking for nonl
7. HON REALIDAD AUMENTADA Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HOHE BEECH HON Realidad Aumentada Es una forma de interaccion Hombre Maquina que permite agregar informacion virtual sobre el mundo real Enriquece la percepcion normal de los sentidos humanos vista o do tacto a trav s de la adici n de informaci n virtual REALIDAD MIXTA REALIDAD VIRTUALIDAD ENTORNO A En AUMENTADA AUMENTADA VIRTUAL Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 REALIDAD AUMENTADA oz HOHE EERON HON Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 REALIDAD AUMENTADA oz HOHE HHHON HON Le DAVIS 1l Arrows Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 REALIDAD AUMENTADA oz HOHE BEECH HON Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 REALIDAD AUMENTADA oz HOHE EERON HON RA en tele rob tica Problemas en tele rob tica Soluciones de la RA 1 Retardo en el canal de Previsualizaci n de comunicaciones movimientos 2 Perdida sensorial en el Enriquecimiento sensorial teleoperador con informaci n virtual dipositivos h pticos visi n estereoscopica 3 Capacidad limitada de Herramientas virtuales actuaci n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 REALIDAD AUMENTADA oz HOHE HHHON HON Visi n estereosc pica co
8. ez UNED 12 05 2015 Retardo constante oz HOHE BEECH HON Transformacion de Dispersion El retardo variable hace perder la pasividad de los esquemas basados en dispersion Propuesta de Lozano et al 2002 conseguir la disipaci n con una ganancia variable en el tiempo Dispersi n Dispersi n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N Retardo variable oz HOHE BEECH HON Funcion de Lyapunov candidata general V q q V q d V q V q q q 0 V 4 V q V q d Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N Planteamiento general oz HOHE EERON HON Funci n de Lyapunov candidata general V q 4 7 q 4 V q V q 4 V q 4 7Y q 4 V 4 V 4 4 Y q 4 representa la energ a cin tica de los manipuladores p _ B gt 4 M q d 7 V q 4 B T n T Ba 7 n T V q d zx q M q q p eR Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Planteamiento general oz HOHE BEECH HON Funcion de Lyapunov candidata general V q 4 V q q V q V q q V q V q 4 V q V q 4 V q representa la interacci n energ tica del operador con el manipulador local y del manipulador remoto con el entorno VA B d v do Bk B v do Bx 0 YB ER V
9. Avances en Telerob tica y Redes de Robots Luis Basa ez Catedr tico Em rito Contenido e Conceptos b sicos Antecedentes Aplicaciones Componentes y m dulos Interfaces Redes de robots Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ec HOHE BEECH HON TELE ROBOTICA Conjunto de tecnologias que comprenden la operacion monitorizacion y reprogramacion a distancia de un robot por un ser humano En sentido amplio Conjunto de metodos y t cnicas que permiten al ser humano sentir y actuar a distancia Objetivo Rosenberg 1993 Reproducir y si es posible mejorar en un entorno remoto las capacidades sensitivas y de actuaci n de un operador Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONCEPTOS BASICOS oz HOHE BEECH HON Motivacion Incrementar mejorar aumentar e Alcance distancia e Capacidad de carga fuerza e Espacio de trabajo volumen Aislamiento protecci n Precisi n repetitividad Versatilidad Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONCEPTOS BASICOS oz HOHE HHHON HON Otros t rminos relacionados Telepresencia conjunto de m todos y t cnicas que permiten a un ser humano experimentar sensaciones similares a las que tendr a si se encontrarse f sicamente en el lugar remoto Realidad virtual conjunto de m todos y t cnicas que permiten a un ser humano experimentar sensaciones
10. Local Remoto P Entorno UR 1 L M q 4 C q 8 q 7 7 M q C q 4 14 g q 2 T 7 Canal de Comunicaci n Si se asumen controladores con compensaci n de gravedad M q 4 T C q 4 4 T T M q d T C q q d T i LP Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N Control Bilateral oz HOHE BEECH HON Problematica Los manipuladores local y remoto son altamente no lineales Los retardos de transmisi n comprometen la estabilidad Cuando el manipulador remoto toca el entorno se produce una desviaci n de posici n que se agrava cuando los retardos son variables El efecto del retardo en la estabilidad puede eliminarse transformando el canal de comunicaci n en una l nea de transmisi n sin p rdidas pero se produce desviaci n de posici n y no es til para retardos variables Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Control Bilateral oz HOHE BEECH HON Algoritmos de Control Hay tres grandes grupos dependiendo del retardo e Sin retardo p ej manipuladores local y remoto pr ximos y conectados por una l nea dedicada e Con retardo constante p ej conexi n por una l nea dedicada con protocolos s ncronos y deterministas e Con retardo variable p ej conexi n mediante redes de conmutaci n de paquetes como Internet Avanc
11. N HON y En 1903 Leonardo Torres Quevedo presenta en la Academia de Ciencias de Par s el telekino aut mata que ejecutaba rdenes transmitidas mediante ondas hertzianas El 6 de septiembre de 1906 en presencia de Alfonso XIII y ante una gran multitud demuestra con xito el invento en el puerto de Bilbao maniobrando un bote desde la terraza del Club Mar timo del Abra Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ANTECEDENTES oz HOHE HEEECEH HON Primer telemanipulador bilateral mecanico f Raymond Goertz manipulando productos qu micos a trav s de un cristal de protecci n Fotograf a del Laboratorio Nacional de Argonne USA 1948 Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ANTECEDENTES oz HOHE BEECH HON Primer telemanipulador bilateral el ctrico Raymond Goertz haciendo tareas de aprehensi n de objetos Fotograf a del Laboratorio Nacional de Argonne USA 1954 Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ANTECEDENTES TELE ROBOTICA Aplicaciones Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basanez UNED 12 05 2015 oz HOHE HHHON HON Campos de Aplicaci n Espacio Industria nuclear Exploraci n submarina Medicina Construcci n y miner a Mantenimiento de instalaciones industriales Intervenci n en desastres naturales Defensa Entretenimiento Avances en Telerob tica y Redes de Robo
12. NICACI N Audio Video Robot Manipulador Entorno Control de la Teleoperaci n 2 Sensado Entorno gt Magnitud f sica Y Se al Esquema l gico y fujo de se ales de un sistema tele rob tico Avances en Telerob tica y Redes de Robots COMPONENTES Y M DULOS L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HOHE BEECH HON ESTACI N LOCAL Control de la Teleoperaci n Control de la Teleoperaci n ESTACI N REMOTA COMUNICACION Algoritmos Robot Representaci n Algoritmos de Control Dispositivo pd H ptica de Control H ptico Manipulador Planificaci n Conversi n Determinaci n Geom trica de Estado Comunicaciones Gesti n de la Comunicaciones Gesti n de las Control de la Teleoperaci n Control de la Teleoperaci n Algoritmos de Representaci n Algoritmos de Control H ptica Control Conversi n Determinaci n Planificaci n Geom trica de Estado Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 COMPONENTES Y M DULOS oz HOHE HHHON HON ESTACI N LOCAL Control de la Teleoperaci n Control de la Teleoperaci n ESTACI N REMOTA COMUNICACION Algoritmos Robot Algoritmos de Control de Control Dispositivo Representacion Haptica H ptico Manipulador
13. e Web Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 INTERFACES oz HORE BEECH HON Interfaces Multimodales Proporcionan al operador diferentes maneras de control En general poseen realimentacion grafica y o visual En algunos casos combinan la informacion de diversos sensores de vision con informaciones graficas para ayudar al operador a controlar mejor el manipulador Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 INTERFACES oz HOHE EERON HON Ejemplo de Interfaces Multimodales Aam E EE EAT NECS NEN oomen ine GIA http www merlin informatik uni wuerzburg de Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 INTERFACES oz HOHE BEECH HON Ejemplo de Interfaces Multimodales School of Electrical Computer and Telecommunications Engineering University of Wollongong Robotoy As and exclusive Dor you Internet Explorer wers for a pop up window of a Eve snape of the robot chek here Enter your move Body Clocimese max 120 x Shoulder Elbow Whist Rotate Whst Bend Gripper cose Mave Rober Detach Home Camera Camera http robotoy elec uow edu au roboframe html Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 INTERFACES ec HOHE BEECH HON Interface Multimodal del IOC Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 INTERFACES oz HOHE
14. ensado Determinaci n de Estado Audio Video ESTACI N REMOTA Robot Manipulador Entorno Aumentada ESTACI N REMOTA 7 ESTACI N LOCAL CANAL DE COMUNICACI N C maras y Micr fonos Visualizaci n 3D Commutador 5 Commutador Sensor de Fuerza Internet Internet2 Dispositivo H ptico Controlador Esquemas l gico y f sico de un sistema tele rob tico Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 COMPONENTES Y MODULOS ESTACION REMOTA oc ESTACI N LOCAL Control de la Teleoperaci n Control de la Teleoperaci n COMUNICACI N Dispositivo H ptico Operador Humano Representaci n H ptica Algoritmos de Control Conversi n Geom trica Determinaci n de Estado Ayudas a la Teleoperaci n Posicionamiento Relacional Contactos Virtuales Gesti n de las Guiado Realidad Aumentada Control de la Teleoperaci n Dispositivo H ptico Ayudas a la Teleoperaci n Operador Humano Posici n Velocidad Fuerza Par Audio Video Comandos del Operador Comunicaciones Gesti n de la Comunicaciones Algoritmos de Control Planificaci n Sensado Determinaci n de Estado CANAL DE COMU
15. es de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HORE HEHHON HON Publicaciones C Aldana E Romero E Nu o L Basa ez Pose consensus in networks of heterogeneous robots with variable time delays Journal of Robust and Nonlinear Control In press ISSN 1099 1239 doi 10 1002 rnc 3200 C Aldana E Romero E Nu o L Basa ez Operational Space Consensus in Networks of Robots The Leader Follower Case In M A Armada A Sanfeliu M Ferre Eds ROBOT2013 First Iberian Robotics Conference Volume 253 2014 Pages 585 599 Springer International Publishing ISBN 978 3 319 03652 6 Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015
16. es en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Control Bilateral oz HOHE BENON HON Transformaci n de Dispersi n Los esquemas basados en dispersi n scattering Anderson y Spong 1989 han dominado el campo durante mucho tiempo Idea directriz enviando sefiales dispersas la l nea de transmisi n virtual resultante es pasiva Dispersi n Dispersi n fi oxi b es la impedancia de la l nea virtual de transmisi n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Retardo constante oz HOHE BEECH HON Variables de Onda Las variables de onda Niemeyer y Slotine 1991 tambi n convierten en pasivo el canal de comunicacion La clave de las variables de onda es la adaptacion de impedancia para evitar reflexiones Las variables de onda coinciden con la formulaci n de dispersi n y la impedancia virtual de onda es la impedancia de dispersi n de la l nea virtual de transmisi n Inconvenientes de estos enfoques e No aseguran seguimiento de posici n e No sirven para retardos variables Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Retardo constante oz HOHE BEECH MON Seguimiento de posicion Esquema de Chopra et al 2006 para conseguir seguimiento de posicion Avances en Telerobotica y Redes de Robots CONTROL DE LA TELEOPERACION L Basa
17. i n de los nodos Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Dinamica de una red de robots oz HOHE EERON HON Comportamiento din mico de cada nodo de la red e Cada nodo representa un sistema Euler Lagrange EL con n gal Usando el Lagrangiano L q q 44 M q q U q las ecuaciones de Euler Lagrange del movimiento son d aL aL ER T dt oq e En forma compacta M q q C q 4 q 8 q 7 Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Dinamica de una red de robots oz HOHE BEECH HON Dinamica de la interconexion de los nodos La red se modela utilizando teoria de grafos El grafo se supone nicamente conectado El grafo de interconexi n se modela usando la matriz Laplaciana LeR cuyos elementos son i j Jl JjeN con 79 fF EN LA N es el conjunto de sistemas EL vecinos que transmiten informaci n al nodo i Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Dinamica de una red de robots oz HOHE BEECH HON Ejemplos de matrices Laplacianas cH 9 a Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Din mica de una red de robots oz HOHE BEECH HON Propiedades de las matrices Laplacianas Para una red conectada P1 1 es un vector propio por la derecha de L L1 0 P2 rango L N 1 P3 L L es sem
18. idefinida positiva P4 L tiene un nico valor propio nulo y los dem s tienen parte real positiva P5 Si adicionalmente la red es balanceada Iy es tambi n vector propio por la izquierda asociado al valor propio nulo Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Dinamica de una red de robots oz HOHE HHHON HON Control de una red de robots TSP Tracking Synchronization Problem dada una trayectoria deseada acotada x f col q 0 470 R con 4 todos los agentes deben seguir esa trayectoria es decir lim 0 donde X x x too CP Consensus Problem cuando no hay se al de referencia qu t 0 todos los agentes deben alcanzar un consenso es decir lim q 0 q y adem s lim q c 0 AACP Approximate Average Consensus Problem problema de consenso con q Ly q 0 A en que A eR puede hacerse arbitrariamente peque o Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED Control de una red de robots oz HOHE BEECH HON Control adaptativo de redes de robots Caracteristicas resuelve los problemas de sincronizacion y de consenso robots con din micas diferentes y par metros desconocidos grafo de interconexi n conectado no hace falta que sea balanceado sin retardos o con retardos constantes desconocidos Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ROBOTS EN RED
19. ificaci n Determinaci n de Estado Sensado ESTACI N REMOTA Robot ETT LULET o d Entorno Ayudas a la Teleoperaci n Contactos Virtuales Posicionamiento Relacional Realidad Guiado Aumentada Sensado Determinacion de Estado Audio Video Avances en Telerobotica y Redes de Robots COMPONENTES Y MODULOS oc ESTACI N LOCAL Control de la Teleoperaci n COMUNICACI N Representaci n H ptica Algoritmos Dispositivo de Control H ptico Determinaci n de Estado Conversi n Geom trica Ayudas a la Teleoperaci n Gesti n de las Comunicaciones Operador Humano Posicionamiento Contactos Lc Relacional Virtuales Gesti n de la Comunicaciones L Basanez UNED 12 05 2015 Control de la Teleoperaci n Algoritmos de Control Planificaci n ESTACI N REMOTA Sensado Determinaci n de Estado Entorno Ayudas a la Teleoperaci n Contactos Virtuales Posicionamiento Relacional Guiado Sensado Determinaci n de Estado Audio Video Avances en Telerob tica y Redes de Robots COMPONENTES Y M DULOS L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HOHE HBHHHON
20. inear teleoperators with variable time delay nt Jour Robotics Research 28 7 895 910 P rez J Rosell 2009 A Roadmap to Robot Motion Planning Software Development Computer Applications in Engineering Education ISSN 1061 3773 L Basa ez and R Su rez Teleoperation Handbook of Automation cap 27 pp 449 468 Editor S Y Nof Springer 2009 ISBN 978 3 540 78830 0 E Nu o L Basa ez R Ortega Control of Teleoperators with Time Delay A Lyapunov Approach Topics in Time Delay Systems Analysis Algorithms and Control pp 371 381 Springer series Lecture Notes in Control and Information Sciences 388 2009 ISSN 0170 8643 ISBN 978 3 642 02896 0 E Nu o R Ortega L Basa ez 2010 An adaptive controller for nonlinear bilateral teleoperators Automatica 46 1 155 159 Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HOHE BEECH HON Publicaciones A Rodriguez L Basa ez J E Colgate E L Faulring 2010 A Framework for the Simulation and Haptic Display of Dynamic Systems Subject to Holonomic Constraints Int Jour Robotics Research 29 4 336 352 J Rosell and R Su rez F Penalba Chapter Automatic Determination of Fixturing Points Quality analysis for different Number of Points and Friction Values Frontiers of Assembly and Manufacturing pp 53 67 Springer 2010 ISBN 978 3 642 14115 7 E Nu o L Basa ez R Ortega 2011 Passivity based contr
21. mientras que el operador supervisa y da comandos de alto nivel para que el robot los ejecute Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION oz HOHE HHHON HON Control Bilateral El operador mueve din micamente el manipulador local que transmite una sefial de control a trav s del canal de comunicaci n al manipulador remoto que interacciona con el entorno Esta interacci n es realimentada al operador mediante el manipulador local Operador Manipulador Local Manipulador Remoto Entorno Canal de Comunicaci n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION oz HOHE BEECH HON Modelado del Sistema Operador Manipulador Remoto Controlador Canal de Comunicaci n M q d4 C q 4 4 g q 2 T 7 M q 4 C q 4 1q 8 q 7 T Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Control Bilateral oz HOHE HHHON HON Modelado del Sistema Operador Manipulador Manipulador Local Remoto Patan Canal de Comunicaci n r Controlador e l A M q q C q 4 4 g q 7 7T 7 M q 4 C q 4 1q 8 q 7 T Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION Control Bilateral oz HOHE BEECH HON Modelado del Sistema Operador Manipulador Manipulador
22. n RA en tele rob tica Restricciones geom tricas superficie plana e Sistema coordenado del elemento terminal e Robot virtual semitransparente en la configuraci n final Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 REALIDAD AUMENTADA oz HOHE BEECH HON ARrobTools PMFTool Restricciones de movimientos RobotTool Modelo del robot WorkSpaceTool Espacio de trabajo ForceTool Fuerzas de interacci n HapticTool Restricciones del h ptic PathTool Trayectorias del robot TutorTool Guiado de procedimientos ConstructorTool Entorno ViewTool Modo de visualizaci n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 REALIDAD AUMENTADA TELE ROB TICA Interfaces Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HOHE BEECH HON Interfaces Directas El operador controla el manipulador o veh culo desde controladores de mano como joystics o applets de java Tienen realimentaci n visual por medio de c maras montadas en el sitio remoto El nivel de telepresencia es bajo pero significativo Son adecuadas para sistemas de teleoperaci n en los que el retardo es casi nulo porque necesitan un gran ancho de banda en sus comunicaciones Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 INTERFACES oz HOHE BEECH HON Ejemplos de Interfaces Directas www futuba com The Tele Garden Desktop Teleoperation via the World Wid
23. ness in flexible joint multi robot systems with only joint position measurements Furopean Journal of Control V 19 Issue 6 December 2013 pages 469 476 ISSN 0947 3580 Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HOHE BEECH HON Publicaciones E Nu o L Basa ez C Lopez Franco and N Arana Daniel Stability of Nonlinear Teleoperators Using PD Controllers Without Velocity Measurements Journal of the Franklin Institute Volume 351 Number 1 2014 Pages 241 258 ISSN 0016 0032 J Rosell P Cabras A three stage method for the 3D reconstruction of the tracheobronchial tree from CT scans Computerized Medical Imaging and Graphics Volume 37 Issues 7 8 October December 2013 pages 430 437 ISSN 0895 6111 Sarras E Nu o and L Basa ez An Adaptive Controller for Nonlinear Teleoperators with Variable Time Delays Journal of the Franklin Institute Volume 351 Number 10 2014 Pages 4817 4837 ISSN 0016 0032 E Nu o Sarras L Basa ez and M Kinnaert Control of Teleoperators with Joint Flexibility Uncertain Parameters and Time Delays Robotics and Autonomous Systems Volume 62 Number 12 2014 Pages 1691 1701 ISSN 0921 8890 C Aldana E Nu o L Basa ez E Romero Operational space consensus of multiple heterogeneous robots without velocity measurements Journal of the Franklin Institute Volume 351 Number 3 2014 Pages 1517 1539 ISSN 0016 0032 Avances en Telerob tica y Red
24. ntenimiento de l neas el ctricas Cortes a DISAM UPM Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES Desactivaci n de explosivos SILO6 robot hexapodo para desactivaci n de minas anti persona Cortes a IAI CSIC Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES oz HOHE BEECH HON Defensa Robot policia UAV Unmanned Air Vehicle US Air Force Predator SARGE vehiculo tipo UGV Unmanned Ground Vehicle Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES oz HOHE BEECH HON UAV Unmanned Aerial Vehicles drones Cuadri c ptero Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES TELE ROBOTICA Componentes y modulos Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basanez UNED 12 05 2015 oc ESTACI N LOCAL Dispositivo H ptico Operador Humano Control de la Teleoperaci n Representaci n H ptica Algoritmos de Control Conversi n Geom trica Determinaci n de Estado COMUNICACI N Ayudas a la Teleoperaci n Posicionamiento Relacional Contactos Virtuales Guiado Realidad Gesti n de las Control de la Teleoperaci n Comunicaciones Gesti n de la Comunicaciones Algoritmos de Control Planificaci n S
25. o punto restricciones geom tricas Punto l nea Punto plano Rotaci n ngulo Vector vector Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HORE BEECH HON PMF Positioning Mobile with respect to Fixed Restricciones geometricas de entrada Obtencion de restricciones Pee eS ee definidas implicitamente restricciones geometricas Translaci n a partir de translaci n Combinaci n de e Rotaci n a partir de translaci n restricciones geom tricas e Rotaci n a partir de rotaci n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HORE HEHHON HON PMF Positioning Mobile with respect to Fixed Restricciones geom tricas de entrada Descomposici n de restricciones geom tricas Combinaci n de restricciones geom tricas Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HOHE HHHON HON PMF Positioning Mobile with respect to Fixed Punto punto Punto l nea Punto plano L nea l nea L nea plano Plano plano hs transformaci n E Fio 33 t Matriz de J r hy Ta ht l o 0 1 Grados de libertad Direcciones y manipulacion de parametros libres Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HOHE HHHON HON Interfase PMF Avance
26. ol for bilateral teleoperation a tutorial Automatica 47 3 485 495 E Nu o R Ortega L Basa ez D J Hill 2011 Synchronization of networks of nonidentical Euler Lagrange systems with uncertain parameters and communication delays IEEE Trans on Automatic Control 56 4 935 941 E Nu o L Basa ez R Ortega Correction to An Adaptive Controller for Nonlinear Bilateral Teleoperators Automatica En prensa ISSN 0005 1098 Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HORE HEHEHON HON Publicaciones J Rosell R Su rez A P rez Path planning for grasping operations using an adaptive PCA based sampling method Autonomous Robots Volume 35 Number 1 2013 pages 27 36 ISSN 0929 5593 L Colasanto R Su rez J Rosell Hybrid Mapping for the Assistance of Teleoperated Grasping Tasks EEE transactions on Systems Man and Cybernetics Systems Volume 43 Issue 2 2013 pp 390 401 E I Nu o R Ortega B Jayawardhana L Basa ez Coordination of multi agent Euler Lagrange systems via energy shaping Networking improves robustness Automatica Volume 49 Issue 10 October 2013 pages 3065 3071 ISSN 0005 1098 E Nu o Sarras L Basa ez Consensus in Networks of Nonidentical Euler Lagrange Systems Using P d Controllers EEE Transaction on Robotics Volume 29 Issue 6 December 2013 pages 1503 1508 E Nu o R Ortega B Jayawardhana L Basa ez Networking improves robust
27. onal Virtuales Humano pev no de Estado Entorno Gesti n de la Comunicaciones Gesti n de las Comunicaciones Audio Video Ayudas a la Teleoperaci n Posicionamiento Contactos Relacional Virtuales Realidad Guiado Aumentada Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 COMPONENTES Y MODULOS oz HOHE BEECH HON ESTACION LOCAL Control de la Teleoperaci n C Control de la Teleoperaci n ESTACI N REMOTA COMUNICACI N Algoritmos Algoritmos de Control de Control Robot Dispositivo Representaci n H ptica EUI eel E Te o 8 H ptico Conversi n Det Geom trica e Estado Ayudas a la Teleoperaci n Planificaci n P Contactos Determinaci n Operador Relacional Virtuales dps de Estado Entorno Gesti n de las Comunicaciones Gesti n de la Comunicaciones Sensado Audio Video Ayudas a la Teleoperaci n Contactos Virtuales Realidad Aumentada Guiado Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 COMPONENTES Y MODULOS oz HOHE HHHON HON POSICIONAMIENTO RELACIONAL e Herramienta para resolver problemas de posicionamiento de piezas L
28. os problemas se formulan en t rminos de restricciones geom tricas Un solucionador encuentra las posiciones de cada objeto para satisfacer todas las restricciones impuestas Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 oz HOHE BEECH HON Restricciones geom tricas Una restricci n geom trica es la especificaci n de una relaci n distancia ngulo que debe satisfacerse entre dos o m s elementos geom tricos Estos elementos pueden pertenecer a la frontera del objeto o ser una entidad de referencia V rtice Cara Arista Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HOHE BEECH HON e Objeto es posicionado con respecto a su entorno II II e Los movimientos del objeto pueden quedar restringidos total o parcialmente 2 traslaciones y 1 rotaci n Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HORE BEECH HON PMF Positioning Mobile with respect to Fixed Restricciones geom tricas de entrada Punto punto Punto l nea Punto plano L nea linea Linea plano Plano plano Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HOHE HHHON HON PMF Positioning Mobile with respect to Fixed Restricciones geom tricas de entrada Translaci n distancia Descomposici n de Punt
29. s en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL Interfase PMF Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HOHE MENO N HOE o E O O 2 5 o O o o O dU Estaci n local l Estaci n remota Restricciones e Distancia p desde la pistola de pintura a la superficie a pintar e Perpendicularidad de la pistola a la superficie Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HORE BEECH HON PMF Tarea teleoperada Plane plane coincidence DOFs 21 1R Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oz HOHE BEECH HON Movimiento de la herramienta a lo largo de un rail Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 POSICIONAMIENTO RELACIONAL oc ESTACI N LOCAL Dispositivo H ptico Control de la Teleoperaci n Representaci n H ptica COMUNICACION Algoritmos de Control Conversi n Geom trica Determinaci n de Estado Ayudas a la Teleoperaci n Gesti n de las Contactos Virtuales Posicionamiento Relacional Operador Humano Comunicaciones Gesti n de la Comunicaciones Control de la Teleoperaci n Algoritmos de Control Plan
30. s son robustas frente a diferencias en las condiciones iniciales de los robots local y remoto La estrategia tipo P es la que presenta mejor comportamiento de reflexi n de fuerza La estrategia tipo PD es m s robusta frente a errores de estimaci n del retardo Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION oz HOHE HHHON HON Teleoperaci n bilateral BILATERAL TELEOPERATOR E Nu o L Basa ez R Ortega and M W Spong GE HjcsL A Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACI N oz HOHE HEEECEH HON Teleoperacion bilateral BILATERAL TELEOPERATOR CSL IOC EXPERIMENTS E Nu o L Basa ez R Ortega and M W Spong E F CSL A Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION oz HOHE HHHON HON Teleoperaci n bilateral Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONTROL DE LA TELEOPERACION oz HOHE HHHON HON ESTACI N LOCAL Control de la Teleoperaci n Control de la Teleoperaci n ESTACI N REMOTA COMUNICACI N Algoritmos Representaci n Algoritmos de Control Dispositivo Ann H ptica de Control H ptico paddies de d Planificaci n Geom trica de Estado Ayudas a la Teleoperaci n Sensado Posicionamiento Contactos Determinaci n Operador R EN elaci
31. similares a las que tendr a si se encontrarse f sicamente en un lugar no real generado por un computador Realidad aumentada conjunto de m todos y t cnicas que permiten a un ser humano experimentar sensaciones modificadas por un computador con el objetivo de a adir nueva informaci n creada artificialmente Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 CONCEPTOS BASICOS oz HORE BEECH HON Modos de funcionamiento de un robot Programado Avances en Telerobotica y Redes de Robots UNED 12 05 2015 CONCEPTOS BASICOS TELE ROB TICA Antecedentes Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 Unrreo STATES PATENT OFFICE uu NIKOLA TESIA OV KW YONN N Y WT aap PATENT COL MUTA IPM EL OE UNCLE IMPRESA TION Reti par Later Potent Bn 414 00 ind Mrs 2 1 ar bas Hey 1 meee satia T oeptiembre de 1898 Nikola Tesla presenta en la Exhibici n El ctrica del Madison Square Garden de Nueva York el primer bote del E E X rn mundo conducido por control remoto e Al a usando su sistema Teleautom tico o Dw ie a potenciado a mente JE iaa p B Era una maqueta de bote acorazado con hierro de 1 10 metros de eslora pm oP T IRE ro Su objetivo era vender a Estados f io Y ELE aU e Unidos un submarino teleoperado para N A S su guerra con Espa a Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 ANTECEDENTES oz HOHE HHHO
32. ts L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES oz HOHE HHHON HOE Espacio Sojourner cortesia NASA JPL Canadarm2 cortes a NASA Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES HOHE BEECH HON Exploracion Submarina Sistema Victor de exploraci n submarina Robot submarino Garbi Ill AUV Cortes a UG Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES oz HOHE HHHON HON Exploraci n Submarina Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES oc HOHE BEECH HON Medicina y Cirugia Cirugia robotizada Dresden Hospital 2007 Intuitive Surgical Inc Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES oz HOHE EERON HON Medicina y Cirug a Robotwhecled to position x Fusion Intercorporal Lumbar Anterior ALIF Robotizada Avances en Telerobotica y Redes de Robots L Basanez UNED 12 05 2015 APLICACIONES oz HOHE HHHON HON Construcci n Soldadura de armazones met licos Control remoto de una excavadora utilizando un robot humanoide IHI Kawazaki Heavy Industries Tokyu Construction AIST Avances en Telerob tica y Redes de Robots L Basa ez UNED 12 05 2015 APLICACIONES oz HOHE BEECH HON Mantenimiento y manipulacion Hn Mano mec nica MA I telecomandada con guante sensorizado y exoesqueleto Cortes a IOC Robot ROBTET para ma
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