Розробка системи віддаленого моніторингу та контролю роботом з використанням веб-сайту

Abstract

Ця дипломна робота присвячена розробці системи віддаленого моніторингу та керування навчальним роботом RON за допомогою вебтехнологій, що сприяє ефективному вивченню робототехніки та розширенню її застосування в навчальних середовищах. Робота зосереджена на створенні веб-інтерфейсу для керування маніпулятором RON, який дозволяє студентам керувати роботом через контроллер. У першому розділі досліджено сучасні системи керування роботами, їх класифікацію, конструктивні особливості та сфери застосування. Проаналізовано апаратне та програмне забезпечення, зокрема igus® Robot Control, а також принципи роботи веб-сайтів для керування розумними системами. Це визначило вимоги до системи RON, що підтримує віддалене керування через браузер, а пізніше можливість інтегрувати з програмуванням. Другий розділ описує реалізацію системи для робота RON на базі прототипу FANUC LR Mate 200iD/5C. Архітектура включає веб-додаток на React.js, сервер на Node.js та WebSocket для передачі даних у реальному часі через Socket.IO. Система забезпечує керування суглобами маніпулятора, авторизацію. Третій розділ містить економічний аналіз: собівартість розробки склала 9890,67 грн, прибуток — 989,06 грн (рентабельність 10%). Наукова (0,82) та науково-технічна (0,87) результативність підтверджують цінність системи RON, яка є економічно вигідною та масштабованою для навчальних лабораторій. Результати роботи створюють основу для вдосконалення системи RON, зокрема через 3D-візуалізацію та інтеграцію з фізичним обладнанням.

This thesis focuses on developing a remote monitoring and control system for the educational robot RON using web technologies, enhancing robotics education and its applications in academic settings. The work centers on creating a web interface for controlling the RON manipulator, enabling students to learn programming and real-time data analysis. The first section analyzes modern robot control systems, their classification, design features, and applications. Hardware and software solutions, including igus® Robot Control, and principles of website-based control systems are examined, defining requirements for the RON system, which supports browser-based control and later the ability to integrate with programming. The second section details the implementation of the RON system, based on the FANUC LR Mate 200iD/5C prototype. The architecture includes a React.js web application, a Node.js server, and WebSocket for real-time data transfer via Socket.IO. The system enables joint control, user authorization, and limits simultaneous connections. Testing confirmed its stability and usability. The third section provides an economic analysis: development costs totaled UAH 9,890.67, with a profit of UAH 989.06 (10% profitability). Scientific (0.82) and scientific technical (0.87) effectiveness highlight the RON system’s value, being cost-effective and scalable for educational laboratories. The results lay the groundwork for improving the RON system, including 3D visualization and integration with physical hardware