LABORATORIO REMOTO PARA EL ROBOT EDUCATIVO DOBOT MAGICIAN
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XLII Jornadas de Automática Educación en Automática LABORATORIO REMOTO PARA EL ROBOT EDUCATIVO DOBOT MAGICIAN Daniela A. Goncalves-López-Medrano, Jesús Chacón, José A. López-Orozco, Eva Besada-Portas Departamento de Arquitectura de Computadores y Automática. Universidad Complutense de Madrid (UCM) {dgoncalv,jeschaco,jalopez,ebesada}@ucm.es Resumen lerado el proceso de adaptación de las prácticas presenciales a sus variantes remotas [21]. Este artı́culo presenta una metodologı́a para dar En este contexto, los autores de este artı́culo acceso remoto, a través de una aplicación web, al han decido dar acceso remoto a uno de los bra- robot educativo Dobot Magician. El procedimiento zos robóticos de los laboratorios presenciales de consiste en 1) ampliar la funcionalidad de ReNo- las titulaciones de Informática y de Ingenierı́a Labs, el servidor utilizado en la Universidad Com- Electrónica de Comunicaciones de la Universidad plutense de Madrid (UCM) para poner en mar- Complutense de Madrid (UCM). Para lograrlo, cha sus laboratorios de Control de Sistemas, y en han seguido una metodologı́a similar a la que 2) implementar un controlador para el robot en utilizan para desarrollar los laboratorios remotos Python. Además, se despliega todo el software del de Control de Sistemas de la misma universidad laboratorio en una Raspberry PI y se utiliza EJsS, [12, 14], en la que un servidor (programado en reforzado mediante un “Plugin”, para gestionar de Node.js) sirve 1) de gestor de la pagina web de forma centralizada la puesta en marcha del labora- las experiencias y 2) de pasarela entre su interfaz torio. Finalmente, también se presenta un ejemplo gráfica (diseñada en Easy JavaScript Simulations, de aplicación práctica del laboratorio remoto. EJsS) y el controlador (definido en un lenguaje de Palabras clave: EJsS, Node.js, Raspberry Pi. programación estándar) de los dispositivos del la- boratorio. Además, dicha metodologı́a contempla la posibilidad de desplegar todo el software del la- boratorio en una Raspberry PI y gestionarlo de 1. INTRODUCCIÓN forma centralizada desde un EJsS con funcionali- dades añadidas mediante un Plugin [10, 13, 15]. La realización de prácticas de laboratorio permite Más concretamente, para este laboratorio, y tal y a los alumnos de Ciencias Experimentales e Inge- como se muestra en la Figura 1, el brazo robóti- nierı́a aplicar, sobre casos reales, los conocimien- co del laboratorio es el Dobot Magician [1], que tos adquiridos en las sesiones teóricas y adquirir es controlado a través del puerto USB de la Rasp- habilidades y competencias útiles para adaptar- berry PI mediante un programa escrito en Python, los al entorno laboral [26]. Sin embargo, para que con el que interactúa con una nueva versión de diferentes alumnos puedan realizarlas de forma si- nuestro servidor Node.js, a la que se le han añadi- multánea es conveniente que el laboratorio multi- do protocolos estandarizados de comunicación. plique sus puestos, algo que no es posible cuan- En este artı́culo se describen todas las capas soft- do el hardware necesario para equiparlos tiene un ware desarrolladas para crear este nuevo laborato- elevado coste económico. Además, los laboratorios presenciales limitan el tiempo de acceso al hard- ware de los alumnos, y por lo tanto, el número de experiencias que pueden realizar con él [22]. Los inconvenientes anteriores pueden ser mitiga- dos a través del desarrollo de laboratorios remotos, que dan acceso a través de Internet a los dispo- sitivos/hardware del laboratorio. Además, su uso se encuentra avalado por diferentes estudios que muestran que aportan beneficios educativos simi- lares a los laboratorios presenciales [17, 20, 25, 29]. Finalmente, destacar que el nuevo escenario edu- cativo, con limitaciones de aforo adicionales im- puestas por la pandemia de la COVID-19, ha ace- Figura 1: Elementos del laboratorio remoto 232 https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498043.232
XLII Jornadas de Automática Educación en Automática rio remoto de robótica educativa, la metodologı́a Tabla 1: Lab. remotos de brazos robóticos seguida para obtenerlas y las herramientas que las sustentan. Además, también se contextualiza Interfaz Controlador Robot el trabajo y se presentan experiencias que pueden experiencia realizar los alumnos con este laboratorio remoto. [27] Java Mentor Mentor [23] EJS Scorbot Scorbot [32] EJS Arduino Almega 2. CONTEXTUALIZACIÓN [24] C Arduino + Rasp [31] EJsS Arduino Propio Esta sección plantea la importancia de la robótica Este EJsS Python + Rasp Dobot y de sus laboratorios remotos en la enseñanza. La propuesta de este trabajo, recogida en la última 2.1. ROBÓTICA EDUCATIVA fila de la tabla, comparte la herramienta común de desarrollo de la interfaz de la experiencia (EJsS) y En la actualidad, la robótica es un área tecnológi- utiliza una Raspberry PI no sólo para interactuar ca relevante en el sector industrial y de servicios, con el robot a través del controlador programado que extiende su protagonismo de forma progresiva en Python, sino también para desplegar el servidor al ámbito cotidiano y a la enseñanza. La robótica de páginas web de laboratorio. Además, es confi- educativa se define como la concepción, creación y gurado de forma centralizada desde EJsS, una no- puesta en funcionamiento, con fines didácticos, de vedad de este trabajo que podrı́a facilitar, modi- objetos tecnológicos que reproducen los procesos ficando las capas de software adecuadas, el uso de y herramientas robóticas usadas cotidianamente la metodologı́a sobre otras plataformas robóticas. en nuestro entorno social, productivo y cultural [30]. Además, la robótica educativa promueve los procesos prácticos de enseñanza y aprendizaje, fo- 3. HERRAMIENTAS menta la motivación y el interés del estudiante, y es aplicable a todos los niveles de enseñanza (pri- En esta sección se presentan las herramientas maria, secundaria, universitaria, y formación pro- hardware y software que han sido utilizadas y/o fesional [28]). adaptadas para nuestro laboratorio remoto. El interés despertado por esta nueva forma de 3.1. EL BRAZO ROBÓTICO DOBOT enseñanza ha promovido el desarrollo de nume- MAGICIAN rosas plataformas robóticas educativas, entre las que podrı́amos mencionar los robots manipulado- El brazo robótico DOBOT Magician [1], mostra- res Dobot [1] y Scorbot [8], los robots humanoides do en la Figura 2, está formado por una base, un NAO [4] y Pepper [5], o los robots móviles sobre brazo trasero, un antebrazo y, opcionalmente, un ruedas Lego Mindstorm [2] y Moway [3]. Estos ro- efector final. Además, cuenta con tres o cuatro ar- bots comerciales constituyen soluciones educativas ticulaciones de revolución (J1, J2, J3 y J4 - apare- completas, incluyen hardware y software para que ciendo la última cuando se instala un efector final) los alumnos interactúen con ellos y programen su que le proporcionan el rango de trabajo mostrado comportamiento mediante diferentes lenguajes, y en la Figura 3. material didáctico adicional. Sin embargo, no sue- len estar diseñados para interactuar con ellos de El software de control proporcionado por el fa- forma remota. bricante permite moverlo de forma incremental 2.2. LABORATORIOS REMOTOS Los laboratorios remotos para robótica educativa responden a las mismas necesidades que los de- sarrollados en otras áreas, tal y como muestran los ejemplos de laboratorios remotos que hay en la literatura para robots móviles [11, 16, 18, 19] y manipuladores [23, 27, 24, 31, 32]. Entre las carac- terı́sticas de estos últimos, resumidas en la Tabla 1 según la fecha de creación del laboratorio, destaca el uso de herramientas comunes para el desarrollo de la interfaz de la experiencia y para implementar el controlador de cada robot. Figura 2: Imagen del Dobot Magician 233 https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498043.232
XLII Jornadas de Automática Educación en Automática (a) Articulaciones (b) Espacio de trabajo Figura 3: Caracterización del Dobot Magician (fuente de imágenes [1]) (modo jogging), hasta un punto destino (modo Sin embargo, la librerı́a pydobot, utilizada en el Point To Point - PTP ) o siguiendo un arco (modo controlador del Dobot, únicamente implementa ARC ). Además su comportamiento puede ser pro- parte de la funcionalidad de la API. Por este mo- gramado desde diferentes entornos de programa- tivo, también se ha ampliado en este proyecto el ción (e.g. C, Python, ROS, Qt, Matlab, Labview, conjunto de funciones disponibles en esta librerı́a. Android, Blockly) y desde una aplicación de con- trol propia, lo que le convierte en una herramienta 3.4. SERVIDOR NODE.JS ideal para diferentes niveles educativos. El servidor de laboratorios remotos ReNoLabs [12], desarrollado en Node.js, soporta la gestión del 3.2. RASPBERRY PI laboratorio (centralizada desde EJsS) y la creación de su infraestructura web, proporcionando entre La Raspberry PI es un ordenador de placa única, otras las siguientes funciones: la gestión de usua- originalmente desarrollado para promover la In- rios y control de acceso, el alojamiento de la in- formática entre estudiantes de primaria y secun- terfaz web de la experiencia, la comunicación ente daria. Sin embargo, su bajo coste, tamaño reduci- dicha interfaz y el controlador, y el registro de da- do y conectividad la ha convertido en un sistema tos experimentales y eventos. embebido de referencia para muchas aplicaciones. En nuestro caso, es conveniente utilizar la Rasp- 3.5. EASY JAVASCRIPT berry Pi 4, ya que constituye el soporte compu- SIMULATIONS tacional de todo el laboratorio (i.e. en ella se eje- cuta el controlador y el servidor) y porque dispone, La herramienta EJsS se utiliza para crear la apli- al igual que el Dobot, de un puerto USB 3.0. cación cliente que constituye el interfaz experi- mental del laboratorio remoto. Para facilitar el proceso, se utiliza la versión 6.0 de EJsS, ya que 3.3. PYTHON incorpora el soporte de Plugins, que es un nuevo mecanismo para extender la funcionalidad e inter- El Dobot Magician proporciona una API (Interfaz faz de EJsS a las necesidades de sus usuarios [15]. de Programación de Aplicaciones) que es accesible El Plugin utilizado en este caso facilita la integra- desde Python a través de la librerı́a pydobot [6]. ción, en EJsS, del flujo de trabajo seguido para el La API dispone de dos tipos de órdenes. Las de diseño de laboratorios remotos. En concreto, y a ejecución inmediata se procesan instantáneamen- modo de ejemplo, el botón rodeado por un cı́rculo te (cuando son recibidas) con independencia de si rojo en la Figura 4a permite desplegar la interfaz el Dobot está realizando otra acción. Las de eje- gráfica y la descripción desarrollada en EJsS sobre cución encolada se almacenan en una lista FIFO el servidor elegido, el Editor enmarcado en azul en (First-In First-Out) y se procesan según su or- la Figura 4a permite cambiar la configuración de den de llegada. Las instrucciones soportadas por despliegue en el servidor y modificar las variables la API controlan el movimiento del brazo, obtie- usadas por el servidor para el intercambio de datos nen la posición y velocidad de las articulaciones, entre la interfaz experimental y el controlador, y lo trasladan a su configuración inicial y acceden a el Editor enmarcado en verde en la Figura 4b per- toda su funcionalidad. mite gestionar los usuarios del laboratorio. 234 https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498043.232
XLII Jornadas de Automática Educación en Automática (a) Configuración del despliegue. (b) Editor de usuarios Figura 4: EJsS con funcionalidades añadidas por el Plugin del laboratorio 4. DESARROLLO servidor del laboratorio (llamado ReNoLabs) y el controlador del Dobot (progamado en Python). Esta sección describe las caracterı́sticas más rele- Las comunicaciones entre el cliente EJsS y ReNo- vantes de los elementos desarrollados para nuestro Labs son soportadas por el elemento Lab del Plu- laboratorio remoto, que estarán a disposición de la gin desarrollado para facilitar la interacción de comunidad educativa, junto con las instrucciones ambas herramientas. De esta manera, basta con necesarias para su despliegue, en el repositorio [7]. configurar los datos de conexión en EJsS (ver Fi- gura 4a) para que la aplicación reciba automáti- 4.1. CONTROLADOR camente los datos enviados por el servidor y sea capaz de enviar órdenes a discreción. La instancia La funcionalidad del controlador la constituyen del elemento Lab mantiene una lista de variables dos tipos de tareas diferentes: 1) la lectura de la con los valores sincronizados con el servidor, per- posición del efector final y de las orientaciones de mite utilizar una memoria intermedia para adap- la articulaciones del robot, y 2) la recepción y eje- tar las velocidades de recepción de datos y de vi- cución de las órdenes enviadas por el servidor. sualización, y proporciona métodos para realizar el envı́o de datos al servidor. Para la transferencia Cada tarea se implementa en un hilo de ejecu- de datos utiliza el protocolo de comunicaciones es- ción independiente (el primero correspondiente al pecı́fico de ReNoLabs, que está basado en JSON programa principal y el segundo ejecutado como (JavaScript Object Notation) y que puede funcio- respuesta a cada orden recibida). Esto se ha he- nar sobre una conexión HTTP o WebSocket. cho ası́ por dos motivos. El primero es la diferente naturaleza temporal de cada tarea: mientras que La arquitectura modular de ReNoLabs permite la lectura de datos se realiza periódicamente con definir las comunicaciones entre éste y el controla- una base de tiempos fija, la interpretación de las dor del Dobot mediante la implementación de un órdenes del servidor se hace de forma ası́ncrona. objeto que actúa como interfaz entre ambos. Para El segundo es el modelo de comunicaciones utili- este fin, se ha decidido utilizar la librerı́a ZeroMQ zado por cada tarea, que se discute en detalle en por los siguientes motivos. En primer lugar, por- el siguiente apartado. que proporciona un modelo de comunicaciones de E/S ası́ncrono y de alto rendimiento. En segundo, porque soporta diferentes patrones de comunica- 4.2. SERVIDOR ciones, entre ellos publicador-subscriptor y peti- ción-respuesta, que resultan adecuados para este Desde el punto de vista de las comunicaciones, se caso. En tercero, por su robustez, debida a su po- establece una estructura en capas que desacopla pularidad y a su amplia comunidad de desarrolla- a los componentes software del laboratorio: la pa- dores. Por último, por la flexibilidad que aporta a gina web de la experiencia (creada con EJsS), el 235 https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498043.232
XLII Jornadas de Automática Educación en Automática Figura 5: Interfaz experimental del laboratorio la hora de integrar códigos de diferente naturaleza, También es importante resaltar una funcionalidad al estar implementada en los principales lenguajes previa del servidor ReNoLabs, en concreto su so- de programación (incluidos Python y Node.js). porte de RIP (Remote Interoperability Protocol), ya que permite la integración de este laboratorio Más concretamente, para establecer la comunica- remoto en otras plataformas. Más en concreto, po- ción entre el servidor y el controlador, se crean dos sibilita la integración del laboratorio en UNILabs sockets TCP (Transmission Control Protocol) lo- [9], la red universitaria de laboratorios interacti- cales de comunicación, tal y como se muestra en vos formada por diversas universidades españolas, el Código 1. Uno de ellos se inicializa para funcio- que está soportada por una plataforma basada en nar como petición-respuesta, y el otro para fun- el sistema de gestión del aprendizaje Moodle LMS. cionar con el modelo publicador-subscriptor. En este caso, al estar ejecutando ambas aplicaciones Finalmente, indicar que aunque para este labora- en la Raspberry PI, se utiliza una IP local en la torio remoto se ha hecho una implementación ad- inicialización de los sockets. También serı́a posi- hoc de la comunicación entre el servidor y el con- ble utilizar dos dispositivos diferentes sin más que trolador, el módulo añadido al servidor es genéri- configurar las respectivas IP de acceso. Esta natu- co, y puede ser utilizado para comunicar con cual- raleza distribuida aporta otro grado de libertad, quier otro controlador que utilice la misma li- que puede ser útil, por ejemplo, si se dispone de brerı́a y se adhiera al protocolo de comunicaciones diferentes brazos robóticos, controlados desde di- estándar utilizado por ReNoLabs. ferentes Raspberry PIs, a los que se desee acceder a través de un único servidor del laboratorio. 4.3. INTERFAZ DEL LABORATORIO Código 1: Uso de sockets ZeroMQ en Python La interfaz web para acceder al laboratorio sigue command = c o n t e x t . s o c k e t ( zmq .REP) la estructura habitual de este tipo de aplicaciones, n o t i f y = c o n t e x t . s o c k e t ( zmq .PUB) tal y como se observa en la Figura 5. command . bind ( ” t c p : / / 1 2 7 . 0 . 0 . 1 : 5 5 5 5 ” ) n o t i f y . bind ( ” t c p : / / 1 2 7 . 0 . 0 . 1 : 5 5 5 6 ” ) En la esquina superior izquierda se muestra la ima- gen del Dobot, obtenida por una cámara web que 236 https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498043.232
XLII Jornadas de Automática Educación en Automática está situada en el laboratorio y conectada a la Raspberry PI a través del puerto USB. La trans- misión de video se realiza con la aplicación mjpg- streamer, que captura la imagen y la emite a través de una conexión HTTP. A la derecha de la ima- gen, dos gráficas muestran la evolución temporal de las variables de interés: la posición del efector final y los ángulos de las articulaciones del Dobot. En la parte central, se disponen y organizan en varios paneles todos los elementos que permiten interactuar con el Dobot. A la izquierda, el pa- Figura 6: Disposición del entorno experimental nel de Coordenadas Cartesianas permite realizar un control del movimiento en el espacio carte- siano (XYZ+Roll), i.e. permite especificar cual- a cabo las operaciones, funciones y comprobacio- quier punto del espacio de trabajo en el que se nes necesarias; y 2) el laboratorio remoto para ve- desea que se posicione el efector final del Dobot. rificar sobre el robot real si los cálculos realizados En la parte central, el panel de Coordenadas Ar- son correctos, comparando si el comportamiento ticulares permite hacer un control en el espacio del Dobot es el esperado. Si esto no ocurre, pue- articular, de forma que las coordenadas especifi- den corregir sus cálculos y volver a comprobarlos cadas corresponden directamente a los ángulos re- sobre el Dobot, en cualquier horario, en el que no queridos para las articulaciones (J1-J4) del Dobot. esté siendo utilizado por otro alumno. En la zona derecha hay algunos botones adiciona- En concreto, en la práctica diseñada, los alum- les que permiten (de arriba abajo): configurar el nos deben obtener los parámetros de Denavit- tipo de modo de movimiento punto a punto (en li- Hartenberg del robot a partir de la información nea recta según los ejes XYZ, con un movimiento mostrada en la Figura 3. Una vez obtenida la ta- articular, y de forma similar al anterior pero con bla de parámetros, calculan las matrices i−1Ai e distancia de aproximación y despegue), mandar al implementan una función para la cinemática di- robot a la posición de inicio, hacer una parada de recta del robot. A continuación, deben verificar emergencia, y controlar el efector final. que su funcionamiento es correcto sobre el Dobot, En la parte inferior, la interfaz proporciona una que tienen a su disposición de forma remota. barra de control de ejecución y cuadro de autenti- Tras finalizar esta primera fase, deben diseñar el cación (para introducir las credenciales necesarias movimiento necesario para llevar a cabo una ope- para acceder al laboratorio). Cabe indicar que es- ración de montaje sencilla con los elementos dispo- tos dos últimos grupos de elementos gráficos for- nibles en la Figura 6. Ésta tiene como finalidad que man parte de los que el Plugin incorpora a los 1) el alumno aprenda a manejar diferentes ejes, elementos visuales de EJsS. puntos de aproximación y despegue adecuados; y que 2) calcule la trayectoria más adecuada para 5. EJEMPLO DE APLICACIÓN evitar colisiones del robot manipulador durante la operación. Para realizar esta parte de la experien- cia al alumno se le proporcionan las dimensiones Nuestro laboratorio remoto permite usar, a través de los cubos (rojo - CRj, amarillo - CAm, y azul de Internet, el Dobot Magician. Resulta un com- - CAz) que el robot debe colocar en una posición plemento ideal a las prácticas presenciales que rea- determinada desde una configuración inicial. Pa- lizan los alumnos sobre cinemática de robots ma- ra simplificar el problema, las posiciones inicia- nipuladores, ya que les permite verificar, sobre el les donde pueden estar situados los cubos están robot real y en cualquier momento que tengan dis- prefijadas (BAm, BRj y BAz) a ambos lados del ponible, los resultados obtenidos durante la sesión robot. A cada alumno se le propone: (1) una posi- presencial del laboratorio. De este modo, los alum- ción inicial (derecha o izquierda) y configuración nos pueden finalizar (o ampliar el número de ex- de cubos diferente (p.e. CRj sobre BAm, CAm so- periencias relacionadas con) la práctica que co- bre BRj y CAz sobre Baz); y (2) un movimiento mienzan a desarrollar en el laboratorio presencial a otra posición (en el lado opuesto) con una con- y, que por las limitaciones propias de éste (hora- figuración final diferente. Los alumnos deben de- rio restringido, un único Dobot) no todos pueden finir unos movimientos/posiciones relativos a las finalizar en una única sesión. posiciones inicial y final de los cubos, obtener la También permite que los alumnos detecten sus secuencia de pasos (puntos) por los que debe pa- errores de forma progresiva. Para ello, los alum- sar el robot y las acciones del efector final (pinza nos utilizan: 1) Matlab de forma local para llevar del Dobot). 237 https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498043.232
XLII Jornadas de Automática Educación en Automática Tras verificar mediante simulación que la secuen- to the educational robot Dobot Magician. cia de pasos obtenida permite realizar la operación The procedure consists in 1) expanding the con éxito, los alumnos se conectan de nuevo al la- functionality of ReNoLabs, the server used boratorio remoto para verificar que la secuencia es correcta. En esta última fase el alumno debe at the University Complutense of Madrid situar los bloques en su posición inicial (usando (UCM) to set up its Control Systems la- los cursores para movimiento manual y utilizando boratories, and in 2) implementing a ro- bloques de repuesto cuando sea necesario). Con bot controller in Python. In addition, it de- los cubos en su posición inicial correcta, ejecuta ploys all the laboratory software on a Rasp- paso a paso la secuencia de puntos calculada y ve- berry PI and uses EJsS, enhanced by a Plu- rifica sobre el Dobot si ésta es correcta para llevar ging, to centralize the management of the a cabo con éxito la operación planteada. laboratory. Finally, an example of a practi- cal application of the remote laboratory for 6. CONCLUSIONES the students is also presented. En este artı́culo se presenta un laboratorio remo- to para el robot educativo Dobot Magician, que Keywords: EJsS, Node.js, Raspberry Pi. puede ser desplegado por menos de 100€ (gasto aproximado de una Raspberry PI 4), al haber sido desarrollado con herramientas software de código Referencias abierto (EJsS, Node.js y Python). Además, la me- todologı́a utilizada para desarrollarlo hace que su [1] Dobot. https://www.dobot.cc. Accessed: configuración se centralice en EJsS, la misma he- 2021-06-15. rramienta que permite al usuario modificar la in- terfaz gráfica del laboratorio (y adaptarla a cada [2] Mindstorms. https://www.lego.com/es- experiencia concreta). También es relevante men- es/themes/mindstorms. Accessed: 2021-06- cionar, que la metodologı́a seguida ha sido apli- 15. cada, con algunas diferencias en los protocolos de [3] Moway. http://moway-robot.com. Accessed: comunicación y lenguaje de programación del con- 2021-06-15. trolador, en otros laboratorios. Y que el hecho de utilizar el servidor ReNoLab permite que el labo- [4] Nao. https://aliverobots.com/robot-nao/. ratorio desarrollado sea también compatible con Accessed: 2021-06-15. el proyecto UNILabs [9] del Grupo de Educación [5] Pepper. https://aliverobots.com/robot- en Control de CEA. pepper/. Accessed: 2021-06-15. Como trabajos futuros se plantean los siguientes. [6] Pydobot. https://github.com/luismesas/pydobot. Consideramos conveniente pulir la interfaz gráfica Accessed: 2021-06-15. de la experiencia (reorganizando su información en pestañas) e incluir en ella un editor de secuencias [7] Repositorio del software desarrollado. de instrucciones. También deseamos utilizarlo el https://gitlab.com/jcsombria/jj-aa-2021. curso que viene en las asignaturas de Robótica. Accessed: 2021-06-15. Agradecimientos [8] Scorbot. https://intelitek.com/scorbot-er- Este trabajo ha sido financiado por los Proyectos 4u-educational-robot/. Accessed: 2021-06-15. de Innovación Educativa y Mejora de la Calidad [9] UNILabs. https://unilabs.dia.uned.es/. Ac- Docente 2019-139 y 2021-39 de la UCM. cessed: 2021-06-15. English summary [10] I. Aizpuru-Rueda, E. Besada-Portas, J. Chacón, and J.A. Lopez-Orozco. Des- REMOTE LABORATORY FOR pliegue automático de laboratorios remotos THE EDUCATIONAL DOBOT extendiendo las capacidades de EJsS. In XL MAGICIAN Jornadas de Automática, 2019. [11] I. Angulo, J. Garcı́a-Zubı́a, U. Hernández- Abstract Jayo, I. Uriarte, L. Rodrı́guez-Gil, P. Orduña, and G. Martı́nez Pieper. Roboblock: A remo- te lab for robotics and visual programming. This article presents a methodology to give In 4th Experiment@International Conference, remote access, through a web application, 2017. 238 https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498043.232
XLII Jornadas de Automática Educación en Automática [12] J. Bermudez-Ortega, E. Besada-Portas, [23] C.A. Jara, F.A. Candelas, S.T. Puente, and L. de la Torre, J.A. Lopez-Orozco, and J.M. F. Torres. Hands-on experiences of under- de la Cruz. Lightweight node.js ejss-based graduate students in automatics and robotics web server for remote control laboratories. using a virtual and remote laboratory. Com- In IFAC Symposium on Advances in Control puters Education, 57, 2011. Education, 2016. [24] R. Jiménez, O. Avies Sanchez, and M. Mau- [13] J. Bermudez-Ortega, E. Besada-Portas, J.A. ledeox. Remote lab for robotics applications. Lopez-Orozco, J.A. Bonache-Seco, and J.M. International Journal of Online and Biome- de la Cruz. Remote web-based control labora- dical Engineering, 14(1), 2018. tory for mobile devices based on EJsS, Rasp- berry Pi and Node.js. In IFAC Workshop on [25] N. Kostaras, M. Xenos, and A.N. Skodras. Internet Based Control Education, 2015. Evaluating usability in a distance digital sys- tems laboratory class. IEEE Transactions on [14] J. Bermudez-Ortega, E. Besada-Portas, J.A. Education, 54(2), 2011. Lopez-Orozco, and J.M. de la Cruz. A new open-source and smart device accessible re- [26] J. Ma and J.V. Nickerson. Hands-on, simula- mote control laboratory. In 4th Experiment@ ted, and remote laboratories: A comparative International Conference, 2017. literature review. ACM Computing Surveys, 38(7), 2006. [15] J. Chacón, E. Besada-Portas, G. Carazo- Barbero, and J.A. López-Orozco. Enhan- [27] R. Marı́n, P.J. Sanz, P. Nebot, and R. Wirz. cing EJsS with extension plugins. Electronics, A multimodal interface to control a robot arm 10(3), 2021. via the web: A case study on remote program- ming. IEEE Transactions on Industrial Elec- [16] D. Chaos, J. Chacón, J.A. Lopez-Orozco, and tronics, 52(6), 2005. S. Dormido. Virtual and remote robotic la- boratory using ejs, matlab and labview. Sen- [28] Mu. Merdan, W. Lepuschitz, G. Koppenstei- sors, 13(2), 2013. ner, R. Balogh, and D. Obdržálek, editors. [17] L. de la Torre, J. Sanchez, and S. Dormido. Robotics in Education. Springer, 2020. What remote labs can do for you. Physics [29] J.V. Nickerson, J.E. Corter, S.K. Esche, and Today, 69. C. Chassapis. A model for evaluating the [18] M.S. dos Santos Lopes, I. Pacheco-Gomes, effectiveness of remote engineering laborato- R. M. P. Trindade, A. F. da Silva, and A.C. ries and simulations in education. Computers de C. Lima. Web environment for program- Education, 49(3), 2007. ming and control of a mobile robot in a re- [30] S. Papadakis and M. Kalogiannakis. Hand- mote laboratory. IEEE Transactions on Lear- book of Research on Using Educational Robo- ning Technologies, 10(4), 2017. tics to Facilitate Student Learning. IGI Glo- [19] E. Fabregas, G. Farias, S. Dormido-Canto, bal, 2020. M. Guinaldo, J. Sánchez, and S. Dormido- [31] J. Saenz, L. de la Torre, J. Chacón, and Bencomo. Platform for teaching mobile robo- S. Dormido. Learning planar robots with an tics. Journal of Intelligent Robotic Systems, open source online laboratory. In 21th IFAC 81, 2016. World Congress, 2020. [20] E.K. Faulconer and A.B. Gruss. A review to weigh the pros and cons of online, remo- [32] M. Vagaš, M. Sukop, and J. Varga. Design te, and distance science laboratory experien- and implementation of remote lab with indus- ces. The International Review of Research in trial robot accessible through the web. Ap- Open and Distributed Learning, 19(2), 2018. plied Mechanics and Materials, 859, 2016. [21] K.A.A. Gamage, D.I. Wijesuriya, S.Y. Eka- nayake, A.E.W. Rennie, C.G. Lambert, and N. Gunawardhana. Online delivery of tea- ching and laboratory practices: Continuity © 2021 by the authors. Submitted for possible of university programmes during COVID-19 open access publication pandemic. Education Sciences, 10(10), 2020. under the terms and conditions of the Crea- [22] L. Gomes. Current trends in remote labora- tive Commons Attribution CC BY-NC-SA 4.0 tories. IEEE Transactions on Industrial Elec- license (https://creativecommons.org/licenses/by-nc- tronics, 56, 2009. sa/4.0/deed.es). 239 https://doi.org/10.17979/spudc.9788497498043.232
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