Σχεδιασμός και υλοποίηση website πλατφόρμας για την διαχείριση ρομποτικών συστημάτων

Abstract

Ο όρος «ρομπότ» πρωτοεμφανίστηκε το 1921 στα πλαίσια ενός θεατρικού έργου στην Τσεχία. Από τότε ο κλάδος της τεχνολογίας έχει εξελιχθεί σε τέτοιο βαθμό που πλέον στη δευτεροβάθμια εκπαίδευση υλοποιούνται μαθήματα κατασκευής ρομποτικών συστημάτων. Ωστόσο, η πολυπλοκότητα διαχείρισης των ρομποτικών συστημάτων απαιτεί εξειδικευμένη γνώση και εξοικείωση του εκάστοτε εκπαιδευτικού με τη χρήση πολύπλοκων τεχνολογιών. Στόχος της διπλωματικής είναι η διευκόλυνση των εκπαιδευτικών να πραγματοποιούν τα μαθήματά τους χρησιμοποιώντας ρομποτικά συστήματα, ενώ παράλληλα η χρήση αυτών να γίνεται από τους μαθητές με απλότητα και ευκολία. Σε γενικές γραμμές, ο σκοπός της έγκειται στη διευκόλυνση των εκπαιδευτικών και των μαθητών, να δίνουν εντολές εκτέλεσης σεναρίων σε ρομπότ, με μοναδική προϋπόθεση τη δυνατότητα πρόσβασης στο διαδίκτυο. Ειδικότερα, η διπλωματική εργασία αφορά το σχεδιασμό και την υλοποίηση μιας πλατφόρμας για τη διαχείριση ρομποτικών συστημάτων, με στόχο τη δυνατότητα παροχής μιας διαδικτυακής εφαρμογής που θα εκμεταλλεύεται κάθε μέγεθος οθόνης στο μέγιστο βαθμό. Κάθε εγγεγραμμένος χρήστης θα έχει τη δυνατότητα να καταχωρεί σενάρια εκτέλεσης στην πλατφόρμα, ενώ στη συνέχεια να συνδέεται με το ρομπότ που του αντιστοιχεί και να δίνει εντολές εκτέλεσης των σεναρίων σε αυτό. Επίσης, θα παρέχονται και περαιτέρω δυνατότητες στον διαχειριστή, πάντα με γνώμονα τη διευκόλυνση του χρήστη. Πρώτον, ο διαχειριστής θα δίνει στους χρήστες σενάρια που έχει καταχωρήσει ο ίδιος στο σύστημα. Δεύτερον, αποτελεί τον υπεύθυνο για την καταχώρηση ρομπότ στο σύστημα ώστε να συνδέονται οι αντίστοιχοι χρήστες. Τρίτον, θα έχει πρόσβαση σε πίνακες επίβλεψης των ρομπότ, των σεναρίων και των χρηστών με δεδομένα κατάστασης της κάθε οντότητας. Περιβάλλον Ανάπτυξης Διαδικτυακής εφαρμογής: Η διαδικτυακή εφαρμογή κατασκευάστηκε με τη χρήση σύγχρονων τεχνολογιών λογισμικού και καινοτόμων τεχνικών προγραμματισμού και γλωσσών προγραμματισμού ανοιχτού κώδικα. Συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε η χρήση των εξής: 1) Γλώσσες προγραμματισμού: HTML5, SCSS, JavaScript(ES6, ES7, ES8, ES9, ES10, ES11), TypeScript, Angular, Angular Material, RxJs, Flex-Box, NodeJs, ExpressJS, Body Parser, Nodemon, Sequelize (ORM), MySQL 2) Τεχνικές προγραμματισμού: Reactive Programming και Object Oriented Programming. Η ανάπτυξη έγινε με τη χρήση του μεταγλωττιστή Visual Studio Code.

The term ‘robot’ first appeared in 1921, as part of a play in the Czech Republic. Since then, technology has evolved into such an extent that robotic systems are being taught in secondary education. However, the complexity of managing robotic systems requires specialized knowledge and familiarity of the teacher with complex technologies. This diploma thesis aims to facilitate teachers in teaching lessons to students using robotic systems, with simplicity and ease. To be more precise, the purpose is to facilitate teachers and students in giving ordered scenarios for execution to a robot, with the only prerequisite being that they have access to the internet. The thesis concerns the design and implementation of a robotic systems management platform. The design and implementation of the information system was completed with the intention of providing an online application that will take full advantage of any screen size. In particular, each registered user will be able to upload execution scenarios on the platform and then connect to the corresponding robot to give execution commands to it. Extra features will also be provided to the administrator to make it easier for users. Firstly, they will be able to provide users with scenarios that they have uploaded into the system. Secondly, they are responsible for registering robots in the system for the users to connect. Thirdly, they will be able to access monitoring tables for the robots, scenarios and users with each entity's status data. Web Application Development Environment: The web application was developed using state-of-the-art software technologies, innovative programming techniques and open source programming languages. Specifically, the following were used: 1) Programming languages: HTML5, SCSS, JavaScript (ES6, ES7, ES8, ES9, ES10, ES11), TypeScript, Angular, Angular Material, RxJs, Flex-Box, NodeJs, ExpressJS, Body Parser, Nodemon, Sequelize (ORM), MySQL. 2) Programming techniques: Reactive Programming and Object-Oriented Programming. The development was completed using the Visual Studio Code compiler.