• Rural Digital Europe
• Publicationsclose
• 2014-2023close
• Estonian close

Robotite ning inimeste ruumi jagamiseks ning koostöö jaoks on vajalik omavaheline suhtlus. Roboti ja inimese vahelises suhtluses on tähtis nii masinapoolne inimese mõistmine kui ka see, et inimene mõistaks roboti poolt edastatut. Selleks on vaja, et robot suudaks end inimesele arusaadaval viisil selgeks teha. Käesoleva magistritöö eesmärgiks oli uurida erinevaid võimalusi roboti kavatsuse väljendamiseks ning selle raames koostati kirjanduse kokkuvõte erinevatest juba välja pakutud kavatsuse väljendamise variantidest, viidi läbi küsitlus Eesti inimeste seas, et analüüsida nende arusaamist masina kavatsusest ning loodi masina mudel, mida visualiseeriti simulatsioonikeskkonnas. Küsimustikust selgus, et Eesti inimesed ei pruugi masina poolt edastatavaid emotsioone mõista, kui kasutatakse ainult roboti silmi. Samuti selgus, et ilma eelnevate teadmisteta ei olnud inimesed võimelised sõidukite kavatsusi ära tundma, kui kasutuses olid LED-ribad või -ekraanid, projektsioonide puhul said inimesed sõiduki kavatsusest aru. In english: For humans and robots to share space and cooperate, it is necessary to communicate with each other. In the communication between a human and a robot it is important for the machine to understand the human and also for the human to understand the information transmitted by the robot. This requires, that the robot would be able to make itself clear to humans in an understandable way. The aim of this thesis was to evaluate different approaches to communicate the intent of a machine. During the master’s thesis, an overview of various options already proposed to express intent was given, a suvery was conducted among Estonian people to analyze their understanding of machine intent and a model of an autonomous car capable of communicating intent was proposed and visualised in a simulator. The survey revealed that Estonians may not understand the emotions of a machine if only robot’s eyes are used. It was also found that without prior knowledge, people were not able to understand vehicle intent when LED strips and displays were used, people recognized the intent when projections were used.

Arbuskulaar-mükoriissed (AM) seened aitavad taimedel mullast toitaineid omastada, pakuvad kaitset stressi vastu ning parandavad mulla struktuuri. Tavapõllumajanduse praktikad mõjuvad AM seenekooslustele negatiivselt. AM seeni sisaldavaid inokulaate kasutades soovitakse inokulatsiooniga taimede kasvu ja saagist parandada, kuid inokulaate uurinud tööd on leidnud nende efektiivsuse kohta vastakaid tulemusi. Oma magistritöös uurin potikatses 11 tööstusliku inokulaadi võimet taimejuuri koloniseerida, neis sisalduvate AM seente ja muude mikroorganismide mõju taime biomassile ning tootekirjelduses olevate AM seeneliikide vastavust tegelikule koostisele. Leidsin, et vaid kaks inokulaati tekitasid taimedel juurte kolonisatsiooni ning inokulaatides olevate AM seened ja muud mikroorganismid ei omanud olulist positiivset mõju taimede biomassidele. Inokulaate sekveneerides tuli välja, et tootekirjelduses olevad AM seene liigid ei vasta suures osas neist leitud liikidele ning mitmes tootes oli AM seeni väga vähe või puudusid nad sootuks. Seega tuleks AM seeni sisaldavate inokulaatide tulemuslikuks rakendamiseks pöörata senisest suuremat tähelepanu inokulaatide kvaliteedikontrollile.

Eestis tegeletakse aktiivselt eestikeelsete kõnesüntesaatorite arendamisega. Sellest hoolimata on nende rakendamine robotitele olnud minimaalne. Tõenäoliseks põhjuseks on tehnoloogia ebaküpsus ning robootikasse rakendamise tehniline keerukus. Lõputöö eesmärk on luua modulaarne lahendus, mis võimaldaks võimalikult paljudele robotitele eestikeelne kõnesüntees kättesaadavaks teha. Selleks luuakse maailmas laialdaselt levinud robotite arendusplatvormi ROS tugi eestikeelsele kõnesüntesaatorile. Lõputöö tulemusena valmis ROSi kimp synthts_et_ros, mis tagab teksti heliks konverteerimise ja kõne ettemängimise funktsionaalsuse. Seega on loodud modulaarne lahendus, mis võimaldab arendajatel lisada robotile eestikeelse kõne võimekuse. In English: Despite Estonian speech synthesisers being actively developed in Estonia, their implementation on robots has been minimal. The probable cause for this might be the immaturity of the available technologies and technical complexity of implementation to robots. This bachelor’s thesis proposes to create a modular solution to make Estonian speech synthesisers available to as many robots as possible. For this purpose, ROS support (ROS being a widespread development platform for robots) was created to an existing Estonian speech synthesiser software. As a result of the thesis, a ROS package named synthts_et_ros has been created. This provides the functionalities of text-to-speech synthesis and playing back the speech to the user. Therefore, a modular solution was created which enables developers to add Estonian speech synthesis to ROS-enabled robots.

Robots enable us to operate in hazardous or otherwise unvisitable environments such as mines, fires and radioactive environments. TeMoto, which is built upon the Robotics Operating System (ROS), makes it easier to develop scalable, manageable and reliable software for robotics systems. TeMoto needs functionalities to represent the environment in order to support development of robot systems that are aware of their surroundings. The aim of this work is to plan and design a framework for working with environment models, enable robots to synchronize the environment data, create an environment model to match the framework and test the system in a real world scenario. This was achieved by implementing data structures representing objects and rooms/spaces in the, designing an abstract interface to work with the data structures and implementing the interface to create a corresponding environment model. The work resulted in a functional system and infrastructure, which allows sharing semantic and topological data between robots, which was demonstrated in a trash collecting mission featuring a heterogeneous multi-robot system. The implemented framework lays a foundation for use of environment models in TeMoto, which allows designing robot systems that interact with the world in a meaningful way. Eesti keeles: Robotid võimaldavad töötada eluohtlikes keskkondades või muul moel ligipääsmatutel aladel nagu näiteks kaevandustes, tulekahjude kustutamisel ja radioaktiivsetes keskkondades. Hõlbustamaks inimene-robot ja robot-robot koostöösüsteemide tarkvaraarendust on loodud robotite operatsioonisüsteemil (ROS) põhinev tarkvararaamistik TeMoto. TeMotol on vaja keskkonna esitamise funktsionaalsusi, et oleks võimalik arendada robotisüsteeme, mis on keskkonnast teadlikud. Töö eesmärgiks oli kavandada ja luua TeMoto arhitektuuris raamistik keskkonnamudelitega töötamiseks, luua funktsionaalsus keskkonnamudelite sünkroniseerimiseks TeMoto instantside vahel, pakkuda keskkonnamudel ja testida süsteemi reaalses stsenaariumis. Töö tulemusena valmis terviklik süsteem ja infrastruktuur, millega saab edukalt jagada semantilist ja topoloogilist informatsiooni mitme roboti vahel ja seda demonstreeriti heterogeense mitme roboti süsteemiga läbi viidud otsingumissiooni näitel. Implementeeritud TeMoto keskkonnamudeli raamistik paneb aluse keskkonnamudelite kasutusele TeMoto arhitektuuris, mis võimaldab TeMoto abil arendada keskkonnaga mõtestatult tegutsevaid robotsüsteeme.

Eesti keeles: Robootika kiire areng toob kaasa vajaduse tarkadeks robotiteks. Veel ei ole loodud lahendust, mis oleks sama kohanemisvõimeline kui inimene. Seepärast on praegune parim lahendus luua vahendid inimeste ning robotite koostööks. Paraku ei kasutata potentsiaali piisavalt ära ning paljud robotite juhtimissüsteemid on kohmakad ning ebamugavad. See motiveerib looma süsteemi, mida oleks kerge ja mugav juhtida. Lõputöö keskendub teiste sarnaste lahenduste ning vajalike töövahendite tutvustamisele. Peamiseks nõudeks on manipulaatori vaba liikumine. Selle tulemusena valmis kaugjuhtimise lahendus, kus robotmanipulaator liigub vastavalt käte liikumiskiirusele ning pöördenurgale. In English: The rapid development of robotics raises the need for smart robots. There are no solutions yet that are as adaptable as a human beings. Thus, the current best solution is to create solutions for collaborations of humans and robots. Unfortunately a lot of potential is wasted, making controlling systems awkward and aggravating. It gives motivation to create a system that is easy and comfortable to maneuver. The bachelor’s thesis focuses on other similar solutions and gives an overview about used tools and modules. The main requirement is free movement of a manipulator. As the result, the teleoperation solution is made, where the robot manipulator moves according to the speed of movement of the hands and follows the angle of rotation.

Eesti keeles: Mobiilne robot KUKA youBot on oma funktsionaalsuselt päevakajaline nii teaduse kui õppetöö eesmärkidel, sest tegu on omniliikuva mobiilse manipulaatoriga. Ent roboti pardaarvuti (Intel Atom D510 Dual Core 1.66 GHz, 2 GB DDR2 RAM) on vananenud ja tootja poolt toetatud tarkvara (ROS Indigo ja Ubuntu 14.04) aegunud. Seetõttu oleks vajalik robot ajakohastada nii, et seda saaks kasutada kaasaegsetes lahendustes. Roboti ajakohastamiseks asendati KUKA youBoti pardaarvuti Intel NUCiga (Intel Core i5-4250U, 4 GB DDR3 RAM) ja paigaldati ROS Kinetic ning Ubuntu 16.04. Riistvara ja tarkvara uuendamise tulemusena tõusis KUKA youBoti pardaarvuti jõudlus. Suurim muutus toimus manipulaatori liigutusplaneerimisele kulunud ajas, mis vähenes enam kui 100 korda. In English: Mobile robot KUKA youBot is functionally relevant in research and education purposes because it is a omnidirectional mobile manipulator. But the robot’s onboard computer (Intel Atom D510 Dual Core 1.66 GHz, 2 GB DDR2 RAM) and the software the manufacturer supports (ROS Indigo and Ubuntu 16.04) are out of date. For that reason the robot needs to be brought up to date so it could be used in modern solutions. To bring the robot up to date, KUKA youBot’s onboard computer was replaced with Intel NUC (Intel Core i5-4250U, 4 GB DDR3 RAM) and ROS Kinetic and Ubuntu 16.04 were installed. As a result of upgrading The hardware and software, KUKA youBot’s performance increased. The biggest change could be seen in the manipulator’s movement planning time, where it decreased more than a 100 times.

Käesoleva bakalaureusetöö eesmärgiks on uurida võimalust luua targa kodu süsteemi lahendus, mis ei sõltu olemasolevast infrastruktuurist. Töö käigus koostatakse operatsioonisüsteemi Android rakendus, kasutaja arvutis jooksev keskserver programmeerimiskeeles Python ja disainitakse ning luuakse rulookardinat keriv seade, mida rakendusest seejärel juhtida saab. Töös kirjeldatakse komponentide valiku põhimõtteid, tuuakse välja nende eelised ja puudused valitud ning alternatiivsete võimalike lahenduste vahel.

Bakalaureusetöö eesmärk on luua statistiline mudel, mis satelliitsensori poolt mõõdetavate peegeldumisspektrite põhjal prognoosib iga optiliselt keerulise veekogu satelliitpildi piksli jaoks, millisesse veetüüpi ta kõige tõenäolisemalt kuulub. Töö teoreetilises osas antakse ülevaade veekogude kaugseirest ja tutvustatakse peakomponentide analüüsi ning multinomiaalset logistilist mudelit. Töö praktilises osas luuakse maapealsete mõõtmiste põhjal mudel, mida on võimalik rakendada satelliidiandmetele.

Kasvuhooned nõuavad tihti palju hoolt ning järelvalvet. Inimeste töö lihtsustamiseks saab tavasuuruses kasvuhoone haldamise usaldada tehnikale. Selle bakalaureusetöö eesmärgiks on luua võimalus taimede kasvatamiseks ning hooldamiseks mobiilse rakenduse abil kodust eemal. Töös antakse ülevaade sarnastest projektidest, projekti puudustest, eelistest ning projekti ärilistest võimalustest praegusel turul. Töö tulemusel disainiti ja valmistati prototüüp rakenduse abil juhitavast kasvuhoonest.

2017. aastast on Tartu Ülikooli tehnoloogiainstituudis arendusel avatud robotiplatvorm nimega Robotont. Robotondi eesmärgiks on leida kasutust nii teadus- kui ka haridusvaldkonnas. 2017. aastal valmis Robotondile tarkvaraline lahendus, mis andis platvormile ühilduvuse ROSi raamistikuga ja liikumis- ja juhtimisvõimekuse. Käesoleva bakalaureusetöö eesmärk on parandada Robotont platvormi põhivara, lisada Robotont draiverile odomeetria arvutamine ja universaalne omniliikumine.