Un camino hacia los gemelos digitales de la Industria 5.0 para la colaboración humano-robot mediante la conexión de NEP+ y ROS
Autores: Coronado, Enrique; Ueshiba, Toshio; Ramirez-Alpizar, Ixchel G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
La integración de componentes de hardware y software heterogéneos para construir sistemas centrados en el ser humano para la Industria 5.0, particularmente gemelos digitales humanos, presenta una considerable complejidad. Nuestra investigación aborda este desafío al pionero un enfoque novedoso que armoniza el enfoque tecnocéntrico del Sistema Operativo de Robots (ROS) con las ventajas multiplataforma inherentes en NEP+ (un marco de desarrollo centrado en el ser humano destinado a ayudar a usuarios y desarrolladores con diversos antecedentes y recursos en la construcción de sistemas interactivos hombre-máquina). Introducimos el paquete nep2ros ROS, con el objetivo de unir estos marcos y fomentar un enfoque más interconectado y adaptable. Esta iniciativa puede utilizarse para facilitar diversos escenarios de desarrollo más allá de la robótica convencional, sustentando un cambio transformador en las aplicaciones de la Industria 5.0. Nuestra evaluación de las capacidades de NEP+ incluye una evaluación del rendimiento de comunicación utilizando formatos de serialización como JavaScript Object Notation (JSON) y MessagePack. Además, presentamos un análisis comparativo entre el paquete nep2ros y soluciones existentes, ilustrando su eficacia en la vinculación del entorno de simulación (Unity) y ROS. Además, nuestra investigación demuestra la aplicabilidad de NEP+ a través de un ensamblaje colaborativo inmersivo con el ser humano en el bucle. Estos hallazgos ofrecen perspectivas prometedoras para posibilidades de integración innovadoras en un amplio espectro de aplicaciones, trascendiendo plataformas o disciplinas específicas.
Descripción
La integración de componentes de hardware y software heterogéneos para construir sistemas centrados en el ser humano para la Industria 5.0, particularmente gemelos digitales humanos, presenta una considerable complejidad. Nuestra investigación aborda este desafío al pionero un enfoque novedoso que armoniza el enfoque tecnocéntrico del Sistema Operativo de Robots (ROS) con las ventajas multiplataforma inherentes en NEP+ (un marco de desarrollo centrado en el ser humano destinado a ayudar a usuarios y desarrolladores con diversos antecedentes y recursos en la construcción de sistemas interactivos hombre-máquina). Introducimos el paquete nep2ros ROS, con el objetivo de unir estos marcos y fomentar un enfoque más interconectado y adaptable. Esta iniciativa puede utilizarse para facilitar diversos escenarios de desarrollo más allá de la robótica convencional, sustentando un cambio transformador en las aplicaciones de la Industria 5.0. Nuestra evaluación de las capacidades de NEP+ incluye una evaluación del rendimiento de comunicación utilizando formatos de serialización como JavaScript Object Notation (JSON) y MessagePack. Además, presentamos un análisis comparativo entre el paquete nep2ros y soluciones existentes, ilustrando su eficacia en la vinculación del entorno de simulación (Unity) y ROS. Además, nuestra investigación demuestra la aplicabilidad de NEP+ a través de un ensamblaje colaborativo inmersivo con el ser humano en el bucle. Estos hallazgos ofrecen perspectivas prometedoras para posibilidades de integración innovadoras en un amplio espectro de aplicaciones, trascendiendo plataformas o disciplinas específicas.