• Caméra CCD haute résolution panoramique-inclinaison-zoom (x10)
• Écran couleur tactile programmable de 320 x 240
• Totalement raccordable au réseau par liaison sans fil (Wi-Fi 802.11G)
• Légèreté et forte charge utile
• Téléopération et télésurveillance par Internet
• Système de positionnement pour navigation autonome Constellation
• Retour et rechargement automatiques à la station
La Plateforme de développement mobile Wi-Fi Sentinel2 de Dr Robot (avec caméra PTZ, GPS et rechargement automatique) représente un formidable bond en avant pour les robots mobiles intelligents. Pour la première fois, les acheteurs ont la possibilité d'acquérir un robot autonome disposant d'un système de navigation et d'un poste de rechargement robustes dans le même ensemble. La Sentinel2 a été initiée sur l'idée de développer une version bureau/ maison des robots de patrouille autonomes que Dr Robot déploie pour ses clients industriels. Le défi réside dans la refonte du système Constellation, la technologie de navigation de Dr Robot, pour un environnement résidentiel. Au sein de l'environnement de travail, Constellation doit souvent recevoir et envoyer des données sur de longues distances et se trouver confrontée à d'autres systèmes de communication sans fil à haute efficacité énergétique sur des spectres proches. L'environnement de bureau/ résidentiel offrait à Dr Robot la possibilité de réorienter les priorités de Constellation loin des contraintes de puissance et de sensibilité. La version résidentielle de Constellation en résultant est un système à faible consommation pouvant fournir une haute précision avec peu de composants. Avec un redéveloppement complet de Constellation, en fournissant les fonctions essentielles de navigation intelligente de localisation, planification de chemin et évitement de collisions, il est facilement traçable.
La Sentinel2 doit son nom à la fois à sa capacité à maintenir la sensibilisation de son positionnement au sein de son environnement et à son application typique de robot de base dans les établissements commerciaux et industriels en tant que robot de sécurité et de surveillance à distance. En tant qu'ensemble, la Sentinel2 fournit aux utilisateurs les fonctionnalités de base de détection d'intrusion, de télésurveillance et de téléprésence comme modules d'application, mais comprend également la boîte à outil de développement de Dr Robot, permettant aux utilisateurs avancés de créer leurs propres tâches à faire exécuter par le robot. Déplaçable, comme tous les robots de Dr Robot, la technologie de base est indépendante de la plateforme, permettant l'intégration du robot dans un système de réseau de communication via série RS232 ou Ethernet TCP/ IP.
L'ensemble Sentinel2 inclut tout ce dont vous avez besoin pour déployer un robot totalement intelligent chez vous ou à votre bureau. Les composants matériels comprennent 3 paires de transpondeurs de navigation (des transpondeurs complémentaires peuvent être commandés séparément), un poste de rechargement intelligent et la plus robuste des plateformes robot développées par Dr Robot. Une fois paramétré, le robot peut patrouiller dans son environnement et auto-réguler son alimentation électrique, en retournant au poste de chargement lorsque nécessaire. Ces fonctionnalités de base de support pour Sentinel2 comprennent les modules logiciels : téléprésence et télésurveillance. Dr Robot comprend également son kit Robotnik, une boîte à outil de développement logiciel, qui fournit les moyens de programmer votre robot pour répondre à de nouvelles tâches et à des fonctions dont votre créativité est la seule limite.
Fonctionnalités
• Caméra CCD haute résolution panoramique-inclinaison-zoom (x10) : maximum de 704 x 480 pixels, maximum de 30 pps, zoom optique x10 et zoom numérique x10
• Liaison audio bidirectionnelle
• Écran couleur tactile programmable de 320 x 240
• Totalement raccordable au réseau par liaison sans fil (Wi-Fi 802.11G)
• Légèreté et forte charge utile : poids de 6 kg avec 15 kg de charge utile maximale (40 kg en option)
• Téléopération et télésurveillance par Internet : Le programme du Robot Explorer TM i90 fournit la gestion du robot et la surveillance à distance ainsi qu'une piste audio bidirectionnelle.
• Le système de positionnement pour navigation autonome Constellation fournit en continu la position avec une précision jusqu'à 1 po (2 cm) et une orientation précise à 2 degrés près.
•Le poste d'accueil et de rechargement automatiques utilisé avec le système Constellation permet le fonctionnement entièrement autonome du robot 24x7 et une capacité d'auto-rechargement, sans assistance humaine.
• Grand choix d'extensions : des servo-bras à 5 degrés de liberté avec pince, une caméra sur bras, une tête de caméra stéréo, un scanner laser 3D (télémètre), de multiples caméras, un lecteur RFID longue portée et plus encore.
• La durée de fonctionnement étendue est de 3 heures (robot de base i90 avec bloc batterie standard) et extensible à 6, 12 ou 24 heures entre chaque rechargement.
• Support de programmation indépendant du système d'exploitation : des protocoles de communication de données et de contrôle du robot, indépendants du système d'exploitation, sont fournis pour le développement d'applications robotiques personnalisées pour tout système d'exploitation ou périphériques acceptant les communications de type TCP/ IP. Des contrôles ActiveX de haut niveau sont également fournis pour un développement rapide sous Windows 2000 ou XP.
Modules logiciels inclus :
télésurveillance
Depuis tout emplacement et au moyen d'une connexion Internet, un utilisateur peut voir et entendre très exactement ce que fait la Sentinel2. Avec son système de navigation intelligent intégré pour Sentinel2, le robot peut couvrir efficacement tout un étage, selon un programme répétitif ou aléatoire. Ou bien, le robot peut répondre à tout ordre de déplacement d'un point à un autre (par exemple : "va à la cuisine"), dispensant un utilisateur distant d'assurer le pilotage et la direction. Pendant tout ce temps, la caméra et le microphone de la Sentinel2 vous font ressentit l'environnement du robot. Les capteurs pyroélectriques intégrés du robot vous informent si le robot détecte la présence d'une personne dans son voisinage.
Téléprésence
En complément de la télésurveillance, la Sentinel2 permet une communication bidirectionnelle entre les individus en présence du robot et toute personne connectée à distance au robot via IP. En tant qu'outil de téléprésence, la Sentinel2 permet une communication orale avec des individus sans nécessiter de leur part l'usage d'un téléphone ou de s'assoir devant un ordinateur. Lorsqu'ils sont activement reliés à un utilisateur à distance, les modules RA/ RM du système offrent de la commodité à ceux qui ne peuvent pas avoir un accès immédiat à un autre moyen de communication.
Le kit Robotnik
La Sentinel2 intègre la boîte à outils pour développeurs de logiciels de Dr Robot, un progiciel puissant orienté développeur qui permet aux utilisateurs de créer leurs propres modules logiciels pour contrôler Sentinel2. Les utilisateurs apprécient d'accéder facilement à toutes les données dans un environnement de programmation standard Windows de Microsoft (par exemple : MS VB et VC++). Pour le développement et le fonctionnement sous d'autres systèmes d'exploitation (par exemple Linux) et/ ou la communication avec d'autres processeurs (MCU et DSP), le protocole de communication RAW nécessaire est fourni. Avec un contrôle libre du matériel du robot, il n'y a pas de limite à la façon dont Sentinel2 peut être réaffectée. En outre, puisque la Sentinel2 peut être modifiée avec des capteurs supplémentaires, des composants ou spécialisée grâce au Kit Robotnik, elle peut devenir simplement le point de départ du développement du robot que vous avez toujours voulu avoir.
Indépendance de la plateforme
L'adaptabilité est un aspect crucial pour la survie fonctionnelle d'un robot mobile, et l'un des idéaux de conception de Dr Robot, elle s'étend à l'intégration de nos robots au sein d'un réseau existant. L'indépendance de la plate-forme est une des facettes de l'ensemble de notre technologie, et si un utilisateur opère dans un environnement Windows ou fonctionne sous système Linux, les produits de Dr Robot peuvent s'interconnecter de façon transparente via n'importe quel port de communication série RS232 ou Ethernet TCP/ IP disponible. L'indépendance de la plateforme est un autre des bénéfices dû à la permanence de la recherche et la résilience de Dr Robot dans ses technologies d'autonomie et de mobilité.
Système de navigation intelligent
Le système de navigation intelligente de la Sentinel2 est basée sur une technologie Constellation, un système propriétaire qui guide depuis longtemps des robots dans des installations industrielles et des entrepôts. Dans sa version "particulier", Constellation a été résumé en un ensemble compact conservant la précision de la version industrielle. La navigation intelligente se compose de trois éléments et de leur intégration adéquate permettant un système de robot mobile pouvant se situer de manière fiable, tracer une route vers sa destination, puis orienter son chemin en réglant sa route si nécessaire. L'auto rechargement est le complément naturel d'un tel système, et la clef de la permanence du service.
Localisation
La localisation inclut toutes les technologies permettant à un robot de déterminer sa position et son orientation dans son environnement.
Technologie
Comme le suggère son nom, le système Constellation permet au robot de naviguer en utilisant un réseau de points de référence généraux fixes connus sous la forme de transpondeurs particuliers. Seules quelques-unes de ces unités sont nécessaires pour fournir au robot une position fiable et précise et des informations pour son orientation. (un unique transpondeur suffit pour couvrir une zone de 14 à 28 m² avec une précision de position dans les 5 centimètres.) Les robots compatibles Constellation sont équipés de deux capteurs de système de positionnement sur la face avant du haut du châssis du robot. Chacun d'eux transmet et reçoit des signaux depuis les transpondeurs du système de positionnement Constellation. Ensemble, ils forment le matériel opérationnel sous-jacent du système de navigation intelligent de Dr Robot pour les robots mobiles.
Constellation s'installe rapidement et selon un système non-visuel, il fonctionne indépendamment des conditions d'éclairage. Contrairement aux technologies de localisation qui s'appuient sur des voies par bande magnétique ou des modèles de tapis RFID sous-jacents, Constellation s'installe rapidement, et contrairement aux systèmes de localisation utilisant des scanners laser, la technologie se basant sur les transpondeurs de Dr Robot peut supporter simultanément plusieurs robots et est rentable à l'emploi aussi bien dans des endroits clos que de vastes espaces.
Comment fonctionne t-il ?
Le robot émet un signal codé pour un transpondeur de système de positionnement particulier. Le transpondeur concerné émet un signal de réponse qui est perçu par les deux unités de positionnement du robot.
Chaque récepteur du robot reçoit deux signaux. Sur la base de l'intervalle de temps entre l'impulsion et la réception des signaux du robot depuis chacun des deux transpondeurs formant la paire, et la position connue de la paire spécifique, le robot calcule sa position et son orientation spatiale en 3D.
Planification de l'itinéraire
La programmation de l'itinéraire au sein de la Constellation est le produit de nombreux algorithmes d'optimisation traités selon un système de carte nodale. Il suit un processus initial de construction de cartes et le développement de circuits et leur affinement. la planification de l'itinéraire succédant à la construction de la carte fonctionne sur la carte existante, mais chaque exécution d'itinéraire est également une étape d'affinement. La programmation de l'itinéraire au sein de Constellation depuis un nouvel environnement vers un espace cartographié est décrit ci-dessous.
Trouver son chemin à travers un environnement non familier est aussi problématique pour une personne que pour un robot. Les personnes entrant dans un bâtiment pour la première fois doivent s'orienter grâce à des signes, des indications de direction et parfois par des essais et des erreurs pour trouver leur chemin jusqu'à ce qu'elles en apprennent sa configuration. De la même façon, un robot nécessite une carte de ses environs ou la possibilité d'en bâtir une par l'exploration.
La Sentinel2 utilise le système de navigation se basant sur une carte nodale de technologie Constellation de Dr Robot. La carte nodale fonctionne comme un plan de métro, avec des chemins mettant en évidence des liens entre des nœuds indiquant des points de passage ou des intersections avec d'autres chemins. Un logiciel interface utilisateur permet la création et l'édition d'emplacements de nœuds, et la carte en résultant fournit les références essentielles à la navigation autonome de la Sentinel2.
Lorsqu'un robot patrouille conformément à un itinéraire planifié ou reçoit des instructions incluant un déplacement vers un nouvel emplacement au sein de son environnement, ou doit se rendre d'un point A à un point B dans le cadre de son activité régulière, il s'appuie sur le plan nodal pour la navigation générale.
L'adaptabilité est essentielle à la navigation autonome et en y combinant le système d'évitement des collisions elle permet non seulement au robot d'éviter des accidents, mais aide également à orienter le robot pour contourner des obstacles sur son chemin. La capacité d'adaptation en temps réel dans la navigation autonome lors d'obstacles imprévus est une caractéristique de la fonctionnalité de Constellation.
Développée pour fonctionner même en cas de pannes de courant dans les milieux industriels, Constellation combine des données provenant de capteurs et de codeurs en soutien à la navigation, même en dehors des zones de couverture des transpondeurs ou pendant les périodes où le service des transpondeurs est interrompu. Si la Sentinel2 perd le contact avec les transpondeurs locaux, elle navigue en utilisant des capteurs locaux de délimitation spatiale et au jugé jusqu'à ce qu'elle rétablisse le contact avec un système de transpondeur plus précis.
Évitement de collisions
La Sentinel2 intègre 7 capteurs de mesure de distance à infrarouge et 3 capteurs de distance à ultrason pour délimiter l'environnement immédiat du robot. Les capteurs IR utilisent un faisceau étroit et précis pour détecter des objets dans la gamme des courtes fréquences. Les capteurs à ultrason couvrent une plus grande gamme de fréquences et peuvent repérer de petits objets à la fois dans les champs proches ou lointains. En interne, les systèmes contrôlent le courant alimentant ses deux moteurs de roue pour les transitions dans le cas où un obstacle mobile intercepte le robot trop vite pour pouvoir être évité, ou si un objet détecté accroche le châssis. Des pointes soudaines de la puissance sont nécessaires pour faire tourner les roues du robot, l'inviter à s'arrêter, faire marche arrière et se re-router. (si le diagnostic et/ ou d'autres capteurs indiquent un problème plus grave, le robot signalera un problème et attendra des instructions.) Réunis, ces capteur créent des descriptions spatiales locales en temps réel. Grâce à ses informations, le robot peut déterminer le meilleur itinéraire pour éviter les objets proches, qu'ils soient fixes ou en mouvement, et également, si nécessaire, pour le re-router vers sa destination lorsque le chemin est trop étroit pour y permettre l'accès.
Rechargement automatique
Grâce au système de navigation Constellation, un robot peut trouver son chemin vers un poste de rechargement lorsque ses batteries sont faibles.
Fiabilité
La capacité d'un robot à pouvoir s'auto recharger et réguler sa propre alimentation électrique est un bénéfice direct de la navigation autonome. L'unité de rechargement qui alimente la Sentinel2 dispose d'une capacité intégrée pour assister le robot lors de son amarrage. Une fois qu'un robot se trouve dans un rayon d'1 mètre du chargeur, celui-ci communique directement avec le robot pour le guider dans son point d'amarrage à la station et commencer son rechargement.
Plusieurs robots peuvent utiliser la même station et, inversement, un robot n'est pas lié à un chargeur spécifique et dans des déploiements sur une grande surface un robot peut chercher le chargeur disponible le plus proche lorsqu'il a besoin de rétablir la réserve de sa batterie.
Durabilité
Grâce à sa redondance intégrée et ses systèmes d'équilibrage de l'alimentation, le système d'alimentation de la Sentinel2 est conçu pour faire face aux imprévus. Lorsque le robot doit se rendre à la station de chargement alors que sa batterie est faible, il conserve des réserves séparées lui permettant de retourner au service actif, même s'il n'a pas fini de se recharger. De plus, grâce au lancement de sources d'alimentation parallèles, le robot est conçu pour résister à une panne complète du système de batterie et continuer à fonctionner.