Teleoperated multi-robot group for technical inspections

Download Article

Abstract

In this paper, the authors discuss results of the research concerning a group of multitasking mobile robots that use advanced technologies. The main goal of the paper is to illustrate functionality of the robot group, wireless communication and control system based on Wi-Fi standard as well as architectures of the selected subsystems. The developed robots allow aiding humans in accomplishing tasks in an environment that may be dangerous. The group consists of teleoperated robots: a transporting robot, an exploring robot, and small monitoring robots. Teleoperated robots can be used most often as moving sensor devices. The group of robots is capable of monitoring and carrying out measurements of selected physical quantities, which can occur within the territory of any object, and then transmitting the data to the user. Additionally, elaborated exploring robot can survey an area of terrain with visual inspection and take samples of soil.

Keywords

control system, inspection mobile robot, teleoperated robot, wi-fi

Grupa teleoperowanych inspekcyjnych robotów mobilnych

Streszczenie

W artykule przedstawiono badania dotyczące opracowania grupy inspekcyjnych robotów mobilnych stosujących zaawansowane technologie. Głównym celem pracy jest zaprezentowanie funkcjonalności systemu wielorobotowego (wraz z podsystemami), a także jego architektury, systemu komunikacji opartego na technologii Wi-Fi. Podstawowym zadaniem opracowanej grupy robotów mobilnych jest wspomaganie ludzi w prowadzeniu działań inspekcyjnych oraz eksploracyjnych w warunkach, które są dla nich niebezpieczne, tj. zagrażają ich zdrowiu lub życiu. W skład grupy robotów wchodzą: robot transportowy, robot eksploracyjny oraz kilka mniejszych robotów inspekcyjnych. Roboty te mogą być postrzegane jako mobilne urządzenia pomiarowe. Grupa takich robotów umożliwia dokonywanie pomiarów wybranych wielkości fizycznych (np. stężenie szkodliwych gazów, pomiar temperatury, detekcja ruchu) w zadanym obszarze, a następnie na przesyłanie użytkownikowi (operatorowi) wyników tych pomiarów. Dodatkowo, robot eksploracyjny – poza inspekcją wizyjną – może pobierać próbki gleby.

Słowa kluczowe

robot inspekcyjny, robot teleoperowany, sieci Wi-Fi, system sterowania

Bibliography

  1. Dong-So K., Jee-Hwa R., Pan-Mook L., Suk-Won H., Design of a Teleoperation Controller for an Underwater Manipulator, IEEE International Conference on Robotics & Automation, San Francisco, California, 3114–3119, April 2000, DOI: 10.1109/ROBOT.2000.845142.
  2. Ermolov I.L., Levenkov A.V., Poduraev J.V., Choi S.J., Internet Control of Mobile Robots for Pipe Inspection/Repair, Proceedings of the 4th International Workshop on Computer Science and Information Technologies, 18–20 September, 2002.
  3. Goertz R., Thompson R., Electronically controlled manipulator, Nucleonics, vol. 12 (11): 46–47, 1954. 
  4. Johns K., Taylor T., Professional Microsoft Robotics Developer Studio, Wiley Publishing, Inc. Indianapolis, Indiana 2008.
  5. Kahar S., Sulaiman R., Prabuwono A.S., Ahmad N.A., Ashri Abu Hassan M., A Review of Wireless Technology Usage for Mobile Robot Controller, PCSIT vol. 34: 7–12, 2012.
  6. Moczulski W., Skarka W., Targosz M., Panfil W., Przystałka P., Wyleżoł M., Januszka M., Pająk D., Wielozadaniowe mobilne roboty do inspekcji obiektów technicznych, Advance in Robotics. T. 1. Electronics vol. 182: 199–206, K. Tchoń, C. Zieliński (Eds.), Publishing House of the Warsaw University of Technology, Warsaw 2012.
  7. Moczulski W., Skarka W., Januszka M., Giesko T., Mężyk J., Mizak W., Pająk D., Panfil W., Przystałka P., Targosz M., Wiględa R., Wyleżoł M., Projekt grupy wielozadaniowych robotów mobilnych wykorzystujących zaawansowane technologie, Maintenance Problems, 3(82), 123–129, Radom 2011.
  8. Trojnacki M., Szynkarczyk P., Andrzejuk A., Tendencje rozwoju mobilnych robotów lądowych, Pomiary Automatyka Robotyka, 6: 11–14, 2008.
  9. Turek W., Cetnarowicz K., Zaborowski W., Software Agent Systems for Improving Performance of Multi-Robot Groups, [in:] Fundamenta Informaticae, vol. 112, 103–117, IOS Press, Amsterdam 2011, DOI: 10.3233/FI-2011-581.
  10. Cetnarowicz K., Agenci softwere’owi w systemach wielorobotowych, [in:] Inteligencja wokół nas: współdziałanie agentów softwarowych, robotów, inteligentnych urządzeń, praca zbiorowa/pod red. Stanisława Ambroszkiewicza [et al.], Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2010.
  11. Skrzypczyński P., Multi-agent software architecture for autonomous robots: a practical approach, Management and Production Engineering Review, vol. 1, no. 4, 2010, 55–66.
  12. Kasiński A., Skrzypczyński P., Communication mechanism in a distributed system of mobile robots, [in:] Distributed Autonomous Robotic Systems 5 (H. Asama et al., eds.), Tokyo, Springer 2002, 51–60. DOI: 10.1007/978-4-431-65941-9_6.