Robotic kinematics teaching system with virtual reality, remote control and an on-site laboratory

Xiao Xu; Peisen Guo; Jingmei Zhai; Xianwen Zeng

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Robotic kinematics teaching system with virtual reality, remote control and an on-site laboratory

机译：具有虚拟现实，遥控器和现场实验室的机器人运动学教学系统

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Given the ever-growing need for robotics learning, an experimental teaching model was developed in combination with virtual reality, remote control and an on-site laboratory to support robotic kinematics teaching. Based on the Browser/Server mode, a kinematics simulation platform of a 6-DOF articulated robot and a 4-DOF SCARA robot was established. Furthermore, a Client/Server mode SCARA robot’s remote-control system was developed along with a simulation with the same functionality and interface. Experiments with virtual reality simulation can eliminate the safety concerns associated with real-world robot operations. Test resources can be web-shared for wider audiences. Remote-controlled experiments could operate the robot off-site and achieve the same results as on-site operations. Virtual reality and remote-controlled experiments could also alleviate the shortages of lab time, space, equipment, staff and teaching time. Students could choose one of the three modes to examine the effectiveness of their study, or they could first use simulations and later operate robots on-site or remotely and obtain real-world experimental results. The various testing combinations available to learners would improve the flexibility, effectiveness and safety of experiments and would meet various learners’ needs.

机译：鉴于对机器人学习的不断增长的需求，一个实验教学模式与虚拟现实，遥控器和现场实验室结合使用，以支持机器人运动学教学。基于浏览器/服务器模式，建立了6 DOF铰接式机器人的运动学仿真平台和4-DOF Scara机器人。此外，客户/服务器模式Scara机器人的遥控系统是开发的，以及具有相同功能和接口的模拟。具有虚拟现实仿真的实验可以消除与现实世界机器人操作相关的安全问题。测试资源可以为更广泛的受众进行网络共享。远程控制实验可以操作机器人非现场，并达到与现场操作相同的结果。虚拟现实和遥控实验也可以缓解实验室时间，空间，设备，员工和教学时间的短缺。学生可以选择三种模式中的一个来检查他们的学习的有效性，或者他们可以首先使用模拟，后来在现场或远程操作机器人，并获得现实世界的实验结果。学习者可获得的各种测试组合将提高实验的灵活性，有效性和安全性，并符合各种学习者的需求。

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来源
《International Journal of Mechanical Engineering Education》 |2020年第3期|197-220|共24页
作者
Xiao Xu; Peisen Guo; Jingmei Zhai; Xianwen Zeng;
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作者单位

School of Mechanical and Automotive Engineering South China University of Technology;

School of Mechanical and Automotive Engineering South China University of Technology;

School of Mechanical and Automotive Engineering South China University of Technology;

School of Mechanical and Automotive Engineering South China University of Technology;

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原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Robotic kinematics; experiment teaching; virtual reality; remote control; on-site laboratory;

机译：机器人运动学;实验教学;虚拟现实;遥控;现场实验室;

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