Σθλερομποτικι και οι εφαρμογζσ τθσ

Ευςτακόπουλοσ Άγγελοσ

ΑΜ:649 28 Νοεμβρίου 2011

Σι είναι Σθλερομποτικι

Σομζασ τθσ Ρομποτικισ που αςχολείται με τον ζλεγχό ρομπότ από απόςταςθ.

Μζςω

Αςφρματων υνδζςεων (Wi-Fi , Bluetooth , Deep Space Network)

Ενςφρματων υνδζςεων

Internet

Η Σθλερομποτικι ςυνδυάηει δφο τομείσ

Σθλεχειριςμό

Εργαςία –χειριςμόσ από απόςταςθ

Η απόςταςθ μπορεί να είναι

από διαπλανθτικι ζωσ μερικά

μζτρα ςτο δίπλα δωμάτιο.

Σθλεπαρουςία

Η αίςκθςθ ότι βρίςκομαι κάπου αλλοφ

Χρειάηεται αμφίδρομθ ροι ψθφιακϊν δεδομζνων με τθν μακρινι τοποκεςία για όλεσ τισ αιςκιςεισ ,όραςθ , ακοι, ι και αφι.

Δφο κατθγορίεσ τθλεοχθμάτων

Σθλεχειριηόμενεσ ςυςκεφεσ

Με ελάχιςτθ αυτονομία και νοθμοςφνθ

Απαιτοφν για τισ περιςςότερεσ εργαςίεσ τουσ τον ανκρϊπινο τθλεχειριςμό

Απαιτοφν πολλζσ εργατοϊρεσ χειριςμοφ

(πχ ρομπότ εξουδετζρωςθσ βομβϊν ι τα πρϊτα υποβρφχια ρομπότ)

Σθλερομπότ

Τψθλι αυτονομία λόγω τθσ ενςωματωμζνθσ νοθμοςφνθσ

υνδυαςμόσ τθλεχειριςμοφ και ενςωματωμζνθσ νοθμοςφνθσ

Ιδανικά για μθ

επαναλαμβανόμενεσ εργαςίεσ ςε απομακρυςμζνα περιβάλλοντα

(πχ ςτο διάςτθμα ,ςε άλλουσ πλανιτεσ)

Μζςα τθλεχειριςμοφ

Με ζνα PC ,πλθκτρολόγιο και ποντίκι μζςω τοπικοφ δικτφου

ι Internet για τθν φτθνότερθ λφςθ. Με ακριβά εξελιγμζνα ςυςτιματα εικονικισ πραγματικότθτασ

,με πλιρθ ςφνδεςθ όλων των αιςκιςεων του χριςτθ

Εφαρμογζσ τθλερομποτικισ

Σθλεχειρουργικι

Σθλεχειριηόμενα μθ επανδρωμζνα υποβρφχια (ROVs)

Διαςτθμικά οχιματα

Μθ επανδρωμζνα αεροςκάφθ (UAVs)

Άλλεσ ειδικζσ χριςεισ επίγειων ρομπότ

Σθλεχειρουργικι

Ρομπότ χειροφργοι

Ελζγχονται από το χειρουργό με μια κονςόλα που μπορεί να βρίςκεται διπλά ι και ςτθν άλλθ άκρθ τθσ Γθσ .

Δυνατότθτα επεμβάςεων ,όπωσ λαπαροςκοπικϊν με ελάχιςτο αίμα και πόνο ςτον αςκενι ,μζςω μικρϊν τομϊν

και με ελάχιςτο χρόνο ανάνθψθσ . Για τθν αςφάλεια του αςκενι απαιτείται ελάχιςτθ

κακυςτζρθςθ ςτθ ροι των δεδομζνων εικόνασ από το ρομπότ ςτο γιατρό (το πολφ 150 -200 msec.Οπότε θ δορυφορικι ςφνδεςθ με 600 msec αποκλείεται.)

Χειρουργικό φςτθμα ZEUS

Επιχείρθςθ Lindbergh

• τισ 7 επτεμβρίου 2001 ζχουμε τθν πρϊτθ χειρουργικι επζμβαςθ από απόςταςθ με αυτό . Αφαίρεςθ τθσ χολθδόχου κφςτθσ ςε μία 68χρονθ γυναίκα ςε νοςοκομείο ςτο τραςβοφργο , από χειροφργο που βριςκόταν ςτθ Νζα Τόρκθ ,μια απόςταςθ 7000χλμ!

• Η κακυςτζρθςθ του ςιματοσ ιταν 135 msec,το οποίο ταξίδεψε 14000χλμ από τθ κονςόλα του γιατροφ ςτο ρομπότ και αντίςτροφα.Η αςκενισ ζφυγε από το νοςοκομείο ςε 48 ϊρεσ.

Σθν επιχείρθςθ οργάνωςε ο Δρ Jacques Marescaux, διευκυντισ του Ευρωπαϊκοφ Ινςτιτοφτου Σθλεχειρουργικισ ςε ςυνεργαςία με τθ καταςκευάςτρια εταιρία του ρομπότ Computer Inc και τθ France Telecom.

Da Vinci robot

Σθσ Intuitive Surgical.

Σο πιο εξελιγμζνο χειρουργικό ρομπότ

Χρθςιμοποιικθκε το 2006 ςτθν πρϊτθ διεκνϊσ διπλι επζμβαςθ ςτο Ιατρικό Κζντρο Ακθνϊν ςε ςπλθνεκτομι και χολοκυςτεκτομι ςε ζνα 11χρονο αγόρι και ςε ζνα 8χρονο κοριτςάκι.

Σο ςφςτθμα ζχει εγκαταςτακεί επίςθσ ςτο Διαβαλκανικό κζντρο Θεςςαλονίκθσ .

Μπορεί να χρθςιμοποιθκεί για χειρουργικζσ επεμβάςεισ ςε απομακρυςμζνεσ περιοχζσ πχ ακριτικά νθςιά, χωρίσ επί τόπου παρουςία του χειροφργου

Σθλεχειριηόμενα υποβρφχια οχιματα(ROVs)

υνδζονται με καλϊδιο με πλοίο ςτθν επιφάνεια , γιατί το νερό απαγορεφει τθν επικοινωνία με ραδιοκφματα

Μποροφν να πάνε ςε καλάςςια βάκθ αρκετϊν χλμ με πιζςεισ που δεν αντζχει ο άνκρωποσ και με πολφ μικρότερο κόςτοσ.

Χρθςιμοποιοφνται ςε

Τποκαλάςςια εξόρυξθ υδρογονανκράκων ( φυςικό αζριο ,πετρζλαιο)

τρατιωτικζσ εφαρμογζσ (εξουδετζρωςθ ναρκϊν , καταςκοπία)

Επιςτθμονικι ζρευνα τθσ καλάςςιασ ηωισ, υποκαλάςςιασ γεωλογίασ κλπ

Ανακάλυψθ και εξερεφνθςθ ναυαγίων (πχ Σιτανικοφ)

ε εκπαιδευτικοφσ ςκοποφσ με ROVs από απλά υλικά όπωσ ςωλινεσ PVC

Διαςτθμικά οχιματα

Βαςικά όλα τα διαςτθμικά μθ επανδρωμζνα οχιματα και ςυςκευζσ είναι τθλερομπότ , αφοφ ζχουν αυτονομία με ενςωματωμζνθ νοθμοςφνθ και δζχονται απομακρυςμζνεσ εντολζσ από τον άνκρωπο πθγαίνοντασ ςε μζρθ πολφ ακραία και επικίνδυνα γιαυτόν με πολφ μικρότερο κόςτοσ .

Κατθγορίεσ Μθ επανδρωμζνα εξερευνθτικά διαςτθμικά ςκάφθ (space probes)

Οχιματα ςτακερισ προςεδάφιςθσ(landers)

Αυτοκινοφμενα οχιματα εξερεφνθςθσ (rovers)

Διαςτθμικά τθλεςκόπια

Ανκρωπόμορφα διαςτθμικά ρομπότ

Σθλερομπότ μποροφν να κεωρθκοφν και οι κοινοί τεχνθτοί δορυφόροι –τθλεπικοινωνιακοί πχ, και τα ςτακερά τθλεςκόπια, γιατί χειρίηονται και από απόςταςθ μζςω ενςφρματων και αςφρματων δικτφων

Σα ςθμαντικότερα διαςτθμικά οχιματα

Sputnik 1 (Ρωςία 1957)

Ο πρϊτοσ δορυφόροσ που εκτοξεφκθκε από τθ Γθ

Voyager 1,2 (ΗΠΑ 5 επτεμβρίου 1977).Εξερεφνθςαν το Δία ,Κρόνο και τουσ άλλουσ αζριουσ γίγαντεσ Ουρανό και Ποςειδϊνα . Σα μόνα οχιματα που ζχουν φφγει από όρια του θλιακοφ μασ ςυςτιματοσ και ακόμα ταξιδεφουν ςτα 10.500 εκατ. μίλια από τθ Γθ.

Sojourner (ΗΠΑ 1996)

Σο πρϊτο αυτοκινοφμενο ρομπότ (ρόβερ) που προςγειϊκθκε ςτον Άρθ.

Hubble (ΗΠΑ 1990).Σο πρϊτο διαςτθμικό τθλεςκόπιο ,εκτοξεφτθκε με το διαςτθμικό λεωφορείο ςε τροχιά γφρω από τθ Γθ ςτζλνοντασ υπζροχεσ εικόνεσ .

Επικοινωνία με τα οχιματα

Δυςκολίεσ Μεγάλθ κακυςτζρθςθ μετάδοςθσ

ςιματοσ λόγω του ορίου τθσ ταχφτθτασ του φωτόσ και των τεράςτιων αποςτάςεων.

Εξαιρετικά χριςιμθ θ αυτονομία των οχθμάτων ,ακριβϊσ λόγω των αρκετϊν ωρϊν που χρειάηεται να μεταδοκεί το ςιμα από τθ Γθ.

Γίνεται μζςω του Δίκτυο Βακζοσ Διαςτιματοσ(Deep

Space Network)

Δίκτυο μεγάλων κεραιϊν ανά τον κόςμο.

Ανκρωπόμορφα ρομπότ

Robonaut

Σο Φεβρουάριο του 2011

Η NASA τον εκτόξευςε ςτο Διεκνι Διαςτθμικό τακμό ,για να βοθκά μζςω τθλεχειριςμοφ το πλιρωμα ςε δουλειζσ εντόσ και εκτόσ του ςτακμοφ ςτο ανοιχτό επικίνδυνο διάςτθμα. Μπορεί να ζχει πόδια ι να είναι ςτακερόσ ςε ζνα ςθμείο

Μθ επανδρωμζνα αεροςκάφθ(UAVs)

Χριςεισ

τρατιωτικζσ(βομβαρδιςμοί

,καταςκοπία)

Χαρτογράφθςθ εκτάςεων, (κτθματολογίου πχ),ζλεγχοσ πετρωμάτων για κοιτάςματα υδρογονανκράκων

Αςτυνομικζσ περιπολίεσ και ζλεγχοσ τθσ κίνθςθσ των πόλεων.

Χαρακτθριςτικά

Ελαφριά καταςκευι,υψθλι ταχφτθτα,ςε μεγάλα φψθ

Χαμθλό κόςτοσ λόγω μικροφ κόςτουσ ελζγχου ,μζςω απομακρυςμζνων πιλοτθρίων ςτθ γθ.

Άλλεσ ειδικζσ χριςεισ επίγειων ρομπότ

Πολιτικζσ Εφαρμογζσ

Ρομπότ αςτυνομικοί (για περιπολίεσ ,αποτροπι εγκλιματοσ )

Ρομπότ εξουδετζρωςθσ βομβϊν

Διάςωςθ πολιτϊν κάτω από ςυντρίμμια ςειςμϊν

Ζρευνα ςε ακραία Περιβάλλοντα

Εξερεφνθςθ ςτενϊν ςπθλαίων

Εξερεφνθςθ κρατιρων θφαιςτείων ,που λόγω κερμοκραςίασ και αερίων ο άνκρωποσ δεν μπορεί να πάει.Σζτοιο ρομπότ είναι το αραχνόμορφο Dante II

Σζλοσ

Τπάρχουν πολλζσ εφαρμογζσ των τθλερομπότ που δεν αναφζρκθκαν εδϊ ,αλλά και άλλεσ που δεν ζχουν ανακαλυφκεί ακόμα.

Καλι ςασ Ημζρα!!!