Estrategias para el diseño de plataformas de teleoperación a través de Internet

Resumen

En la tesis se muestran una serie de estrategias para la mejora de la teleoperación a través de Internet. Estas estrategias son el fruto de la experiencia adquirida trabajando con la plataforma de teleoperación desarrollada por nuestro grupo de investigación. Las estrategias llevadas a cabo han sido planteadas tras analizar las prestaciones de la plataforma inicial y detectar algunas limitaciones en varios elementos clave de su diseño. Concretamente se han considerado tres líneas estratégicas básicas centradas en aspectos cmo el sistema operativo inicial que al no ser de tiempo real imponía serias restricciones en cuanto a mediciones temporales de procesos críticos, en aspectos relacionados con la interfase hombre-máquina que resultaba muy limitada para realizar análisis contrastados de sus prestaciones, y por último en aspectos relativos a la comunicación entre maestro y esclavo que en el diseño inicial no se contemplaba que se realizara a través de Internet. Dentro de la línea estratégica de mejora del sistema operativo en esta tesis se han analizado diversas alternativas para finalmente seleccionar RTLinux como entorno de desarrollo y de trabajo en tiempo real. Esta selección ha facilitado todas las tareas relativas a la medicción de tiempos tan necesarias si se quieren analizar las prestaciones de una plataforma de teleoperación, y ha supuesto la adaptación o sustitución del software existente en la plataforma inicial desarrollado para Windows 9X. En la línea estratégica de mejora de la interfase hombre-máquina se ha desarrollado una librería de clases C++ sobre el estándar OpenGL que permite construir escenas complejas 3D. Esta librería cuenta entre otras con la capacidad de generar sombras arrojadas. En esta tesis se ha demostrado mediante un análisis experimental, que el uso de las sombras arrojadas en entornos virtuales para teleoperación presentados en patalla monoscópicas, permite alcanzar mejores prestaciones que si se presentan con visión estereoscópica. Por último, dentro de la línea estratégica de mejora de las comunicaciones entre el maestro y el esclavo, se ha adaptado la plataforma para añadir la posibilidad de comunicación a través de Internet y se han analizado y propuesto métodos originales para el tratamiento de dos problemas fundamentales que aparecen en este tipo de comunicación, como son el desorden y la pérdida de paquetes.