Original title: Programování kobotů v rozšířené realitě koncovými uživateli
Translated title: End-User Cobot Programming in Augmented Reality
Authors: Kapinus, Michal ; Hořejší, Petr (referee) ; Hubinský, Peter (referee) ; Beran, Vítězslav (advisor)
Document type: Doctoral theses
Year: 2023
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract: [eng] [cze]
Vzhledem k současnému rozmachu dostupných kolaborativních robotů pomalu nastává rapidní zvyšování podílu automatizace v malých a středních podnicích a je očekáváno, že toto zvyšování dále poroste v nadcházejících letech. Společně se zvyšujícím se počtem robotů, musí nevyhnutelně růst i počet programátorů těchto robotů. Aby ke zvyšování podílu automatizace mohlo dojít, cena za programování robotů musí být snížena. V opačném případě by si malé podniky nemohly automatizaci dovolit. Jeden ze způsobů, jak tuto cenu snížit, je zjednodušení programovacího procesu a zpřístupnění programování i méně školeným zaměstnancům. Předložená práce se zabývá problémem současných uživatelských rozhraní, se zaměřením na rozhraní pro zjednodušení programování robotů, které jsou stále příliš náročné pro běžné dělníky. V současnosti, většina interakce mezi člověkem a robotem, jak v průběhu programování, tak v průběhu vykonávání programu, se odehrává jinde než v prostoru, který daný robot přirozeně obývá -- na počítači, na obrazovce nějakého přídavného zařízení a podobně. Tento fakt nutí člověka neustále přemýšlet o prostorových náležitostech tvořeného programu a mentálně mapovat daný program na reálné prostředí.Abychom překonali tento problém, předložená práce nabízí několik metod založených na Rozšířené Realitě, které prezentují prostorové informace ve skutečném prostředí ve srozumitelné formě. Kromě toho, společně s danými interakčními metodami jsou představeny také uživatelská rozhraní jež tyto metody implementují, a které jsou vyhodnoceny v uživatelských studiích s více než 70 účastníky. Práce také představuje plně funkční prototyp univerzálního robotického programovacího nástroje určeného pro koncové uživatele. Due to the recent expansion of affordable, collaborative robots, a rapid increase comes in the automation share in small and medium enterprises, and it is expected to be even higher in upcoming years. Together with the increasing number of robots, the number of robot programmers must inevitably rise as well. To boost the spread of automation, the price for robot programming needs to be decreased; otherwise, small enterprises would not be able to afford it. One way to decrease the programming cost is to simplify the process and allow less-skilled and less-educated operators to perform it.   The presented thesis deals with the problem of contemporary user interfaces for end-user robot programming, which are still too demanding for ordinary shop-floor workers. As for now, most of the interaction between humans and robots, both during the programming and the execution phases, takes place, not in the space occupied by the robot but somewhere else -- in a computer, on the display of the attached device, etc. This forces the human to think of spatial relations of the created program constantly and to map the program to the real environment mentally. To overcome this problem, the thesis proposes several methods based on Augmented Reality, which presents the spatial information in the actual environment in an understandable way. Moreover, in-situ user interfaces for such interaction methods are presented and evaluated in several user studies with more than 70 participants. A fully functional prototype of a universal robot programming tool intended for the end-users is presented.
Keywords: Přirozená rozhraní.; Rozšířená realita; Programování robotů koncovými uživateli; Interakce mezi člověkem a robotem; Augmented Reality; End-User Robot Programming; Human-Robot Interaction; Natural Interfaces.

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/213515

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-531728


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses