gotorobot – ein lego-telepresence-roboter für

Fakultät Informatik, Institut für Systemarchitektur, Professur Rechnernetze
GOTOROBOT–EINLEGO-TELEPRESENCE-ROBOTERFÜR
GEMISCHTEPRÄSENZ/ONLINE-MEETINGS
AufgabefürdasKomplexpraktikum„MobileandUbiquitousComputing“
Sommersemester2016
Betreuer:Dr.DanielSchuster(Citrix),Dr.DanielEsser(Citrix),Dr.ThomasSpringer(TUDresden)
HINTERGRUND
Im modernen Arbeitsleben kommt es häufig vor, dass bei Präsenzmeetings in Gruppen mit 5-15
Teilnehmern (z.B. Daily Standup, wöchentliches Projektmeeting) ein oder zwei entfernte Teilnehmer
übereinVideokonferenzsystemdabeisind(z.B.ausdemHomeOffice).DasUngleichgewichtzwischen
TeilnehmernvorOrtunddenentferntenTeilnehmernerzeugteinengewissenBruchundschränktdie
natürlicheInteraktionein.
DieIdeederTelepresencebietetsichhieralsmöglicheLösungan.BeiTelepresencewirdversucht,die
BarrierebeientfernterInteraktionzuverringern,indemderentfernteTeilnehmermöglichstnatürlich
indasUmfeldintegriertwird.DieskanndurchsehrgroßeDisplaysoderdurchTelepresence-Roboter
erfolgen.
AUFGABE
IndemKomplexpraktikumsolleinPrototypfüreinenTelepresence-Roboterentwickeltwerden,umdie
LeistungsfähigkeitvonTelepresencezudemonstrierenundzuevaluieren.DazusollaufBasisvonLego
MindstormsEV3einRobotergebautwerden,deraufeinemMeeting-TischPlatznehmenkannundein
iPadoderAndroidTabletträgt,daseinenentferntenTeilnehmerzeigt.DerTeilnehmerkannsichdurch
den Roboter in Richtung des Sprechers drehen und selbst den Meetingraum durch die Front-Kamera
desTabletssehen.IneinerspäterenAusbaustufekannsichderRoboterineinemmarkiertenBereich
aufdemTischbewegenundspezielleGestenausführen(Kopfschütteln,Nicken,...).FürdieRealisierung
derVideokonferenzstehteinSDKzurVerfügung,dassowohlnativalsauchJavaScript-basiertgenutzt
werdenkann.
DieEntwicklungsolliterativerfolgen:
-
Stufe 1: Ein entfernter Teilnehmer kann mit dem fest montierten Roboter einem Meeting
beitreten(gesteuertübereineControl-App)
Stufe 2: Der Robot kann vom entfernten Teilnehmer ferngesteuert werden (drehen, neigen,
optionalGesten)
Stufe3:DerRobotkannvomentferntenTeilnehmerineinemfarblichmarkiertenBereichauf
demTischbewegtwerden,SensorenverhinderndabeidasVerlassendesBereichs
Stufe 4: Der Robot bewegt sich selbst in Richtung des aktiven Sprechers (Einbindung eines
externenStereomikrofons).
GotoMeeting-Server
Control Server
(z.B. node.js)
Commands
Audio/Video
A/V SDK
Telepresence
App
GotoMeeting-Client
Control
App
Bluetooth
EV3 Brick
DieAbbildungsolldieIdeeveranschaulichen.EswirdeineTelepresence-AppaufdemTabletbenötigt,
die einerseits über das Audio/Video SDK einem Online-Meeting beitreten kann und andererseits mit
einemControl-Serverkommuniziert.ÜberdenControl-ServererhältdieAppBefehlefürdieSteuerung
des Roboters (Bewegungen). Diese müssen dann über die Bluetooth-Schnittstelle des EV3-Bricks in
konkrete Aktionen der Lego-Motoren umgewandelt werden. Umgekehrt werden auch Sensor-Daten
über diese Control-Verbindung übertragen. Die konkrete Architektur soll in der ersten Phase des
Praktikums verfeinert werden, wobei hier auch abhängig von den Vorkenntnissen der Teilnehmer
Schwerpunkte festgelegt werden können (Zielplattform; native App vs. JavaScript; verschiedene
VariantenfürdenControlServer,z.B.node.js,RabbitMQ,XMPP).
ARBEITSWEISE
Die für die Entwicklung benötigte Hardware (Lego, Tablet, Sensoren) wird zur Verfügung gestellt. Im
Rahmen des Praktikums finden regelmäßig Meetings an der Fakultät Informatik bzw. bei Citrix (am
Postplatz) statt. Es besteht die Möglichkeit, im Anschluss an das Praktikum weiterführende Arbeiten
mit
ähnlichem
Inhalt
durchzuführen
(weiteres
Praktikum,
Werkstudent,
Bachelor/Beleg/Master/Diplom). Wir führen das Projekt nach der agilen Entwicklungsmethode
Kanban durch. Entsprechende Tools (Atlassian JIRA Agile) werden für die Dauer des Praktikums zur
Verfügunggestellt.
EINSCHREIBUNG
Die Aufgabe ist für ein Team mit 3-6 Teilnehmern geeignet. Bei Interesse meldet euch bitte bis
spätestens 30.03.2016 bei [email protected] (es darf geduzt werden J). Die Einführung in
der1.VorlesungswochefindetdannmitdemschonfertigenTeamstatt.