触觉远程操作通常是通过有线网络技术（例如以太网）实现的，这些技术可以保证控制循环的性能在通信媒体上封闭，尤其是在延迟，抖动和可靠性方面。该演示表明，在核退役用例中，在一种名为Gallop的新型低功率无线控制技术（称为Gallop）上进行触觉遥控的能力。它显示了疾驰的生存能力，可以满足触觉远程运行的延迟，及时性和安全要求。作为演示的一部分进行的评估表明，在现成的蓝牙5.0芯片组上实施的疾驰可以替代传统的有线TCP/IP连接，并且在同一用例中胜过基于WiFi的无线解决方案。

越来越多的机器人自动化应用程序已更改为无线通信，网络性能对机器人系统的影响越来越大。这项研究提出了一种将模拟机器人平台连接到真实网络设备的硬件（HIL）模拟方法。该项目旨在为机器人工程师和研究人员提供试验的能力，而无需大量修改原始控制器并获得与实际网络条件相关的更现实的测试结果。我们在两种常见的情况下，用于无线网络控制机器人应用程序：（1）移动机器人的安全多机器人协调，以及（2）基于人动物的操纵器的远程操作。在任何情况下，在各种网络条件下都在各种网络条件下部署和测试了HIL模拟系统。对实验结果进行了分析，并将其与先前的仿真方法进行了比较，表明所提出的HIL模拟方法可以识别对机器人系统的更可靠的通信影响。

本文提出了一种框架来衡量重要的指标（吞吐量，延迟，分组重传，信号强度等）以确定机器人操作系统（ROS）中间件支持的移动机器人的Wi-Fi网络性能。我们通过室内环境中的实验设置分析了移动机器人的双向网络性能，其中移动机器人正在传送从相机和LIDAR扫描值的重要传感器数据，例如在它导航室内的指令站。通过从命令站接收的远程速度命令的环境。实验评估了2.4 GHz和5 GHz频道下的性能，并在每侧的接入点（AP）的不同放置，每侧最多两个网络设备。该框架可以概括为车辆网络评估，本研究的讨论和见解适用于现场机器人社区，无线网络在实现现实世界环境中的机器人任务成功方面发挥着关键作用。

Time-critical control applications typically pose stringent connectivity requirements for communication networks. The imperfections associated with the wireless medium such as packet losses, synchronization errors, and varying delays have a detrimental effect on performance of real-time control, often with safety implications. This paper introduces multi-service edge-intelligence as a new paradigm for realizing time-critical control over wireless. It presents the concept of multi-service edge-intelligence which revolves around tight integration of wireless access, edge-computing and machine learning techniques, in order to provide stability guarantees under wireless imperfections. The paper articulates some of the key system design aspects of multi-service edge-intelligence. It also presents a temporal-adaptive prediction technique to cope with dynamically changing wireless environments. It provides performance results in a robotic teleoperation scenario. Finally, it discusses some open research and design challenges for multi-service edge-intelligence.

Multi-robot systems face challenges in reducing human interventions as they are often deployed in dangerous environments. It is therefore necessary to include a methodology to assess robot failure rates to reduce the requirement for costly human intervention. A solution to this problem includes robots with the ability to work together to ensure mission resilience. To prevent this intervention, robots should be able to work together to ensure mission resilience. However, robotic platforms generally lack built-in interconnectivity with other platforms from different vendors. This work aims to tackle this issue by enabling the functionality through a bidirectional digital twin. The twin enables the human operator to transmit and receive information to and from the multi-robot fleet. This digital twin considers mission resilience and autonomous and human-led decision making to enable the resilience of a multi-robot fleet. This creates the cooperation, corroboration, and collaboration of diverse robots to leverage the capability of robots and support recovery of a failed robot.

Colorsseum是一种开放式和公开可用的大型无线无线测试，可通过虚拟化和软载波形和协议堆栈进行实验研究，在完全可编程的“白盒子”平台上。通过256最先进的软件定义的无线电和巨大的通道仿真器核心，罗马斗兽场几乎可以模拟任何方案，在各种部署和渠道条件下，可以在规模上进行设计，开发和测试解决方案。通过有限脉冲响应滤波器通过高保真FPGA的仿真再现这些罗马孔射频场景。过滤器模拟所需的无线通道的抽头，并将它们应用于无线电节点生成的信号，忠实地模拟现实世界无线环境的条件。在本文中，我们将罗马斗兽场介绍为测试楼，这是第一次向研究界开放。我们描述了罗马斗兽场的建筑及其实验和仿真能力。然后，我们通过示例性用例证明了罗马斗兽场对实验研究的有效性，包括频谱共享和无人空中车辆场景的普遍用途用例，包括普遍的无线技术（例如，蜂窝和Wi-Fi）。斗兽索斗兽场未来更新的路线图总结了这篇论文。

Earthquakes, fire, and floods often cause structural collapses of buildings. The inspection of damaged buildings poses a high risk for emergency forces or is even impossible, though. We present three recent selected missions of the Robotics Task Force of the German Rescue Robotics Center, where both ground and aerial robots were used to explore destroyed buildings. We describe and reflect the missions as well as the lessons learned that have resulted from them. In order to make robots from research laboratories fit for real operations, realistic test environments were set up for outdoor and indoor use and tested in regular exercises by researchers and emergency forces. Based on this experience, the robots and their control software were significantly improved. Furthermore, top teams of researchers and first responders were formed, each with realistic assessments of the operational and practical suitability of robotic systems.

数字双技术被认为是现代工业发展的组成部分。随着技术Internet技术（IoT）技术的快速发展以及自动化趋势的增加，虚拟世界与物理世界之间的整合现在可以实现生产实用的数字双胞胎。但是，数字双胞胎的现有定义是不完整的，有时是模棱两可的。在此，我们进行了历史审查，并分析了数字双胞胎的现代通用观点，以创建其新的扩展定义。我们还审查并讨论了在安全至关重要的机器人技术应用中数字双胞胎中现有的工作。特别是，由于环境挑战，数字双胞胎在工业应用中的使用需要自动和远程操作。但是，环境中的不确定性可能需要对机器人进行仔细监控和快速适应，这些机器人需要防止安全和成本效益。我们展示了一个案例研究，以开发针对安全至关重要的机器人臂应用框架，并提出系统性能以显示其优势，并讨论未来的挑战和范围。

图形神经网络（GNNS）是一种范式转换的神经结构，以便于学习复杂的多智能经纪行为。最近的工作已经表现出显着的绩效，如植绒，多代理路径规划和合作覆盖。但是，通过基于GNN的学习计划导出的策略尚未部署到物理多机器人系统上的现实世界。在这项工作中，我们展示了一个系统的设计，允许完全分散地执行基于GNN的策略。我们创建基于ROS2的框架，并在本文中详细说明其细节。我们展示了我们在一个案例研究的框架，需要在机器人之间进行紧张的协调，并呈现出于依赖于adhoc通信的分散式多机器人系统的基于GNN的政策的成功实际部署的一类结果。可以在线找到这种情况的视频演示。https://www.youtube.com/watch?v=coh-wln4io4

我们在执行姿势图优化（PGO）的机器人团队中提供了一份新颖的合作框架，该团队解决了解决多机器人SLAM的两个重要挑战：i）通过在不使用地图的情况下通过活动的Rendezvous实现信息交换“按需”的两个重要挑战机器人的位置和ii）拒绝偏远的测量。我们的主要洞察力是利用机器人之间的通信信道中存在的相对位置数据来提高PGO的基地精度。我们开发一种用于将信道状态信息（CSI）与多机器人PGO集成的算法和实验框架;它是分布式的，适用于低灯或无特色环境，传统传感器经常失败。我们对实际机器人提供了广泛的实验结果，并观察了使用活跃的Rendezvous导致在地面真理姿势错误的64％减少中，使用CSI观察援助异常拒绝将地面真理造成错误减少32％。这些结果表明，将通信作为新颖的Slam传感器集成的可能性。

全渠道的人类授权移动操纵器是一个实验平台，用于测试自动和人为多动物移动操作的控制体系结构。全渠道由mecanum-wheel全向移动基础和系列弹性三角型平行操纵器组成，它是一类更广泛的移动协作机器人（“ mocobots”）的特定实现，灵活和明确的有效载荷。 Mocobot的关键特征包括被动依从性，为人类的安全和有效载荷的安全性以及高保真的最终效应力控制，而与移动基础的潜在不精确运动无关。我们描述了Mocobots团队设计的一般考虑；根据这些考虑因素的设计；操纵器和移动基础控制器，以实现有用的多机器人协作行为；以及对大型，笨拙的有效载荷的人类多机协作移动操作进行的最初实验。对于这些实验，通过有效载荷，人类和全网络之间的唯一沟通是机械的。

Search and rescue, wildfire monitoring, and flood/hurricane impact assessment are mission-critical services for recent IoT networks. Communication synchronization, dependability, and minimal communication jitter are major simulation and system issues for the time-based physics-based ROS simulator, event-based network-based wireless simulator, and complex dynamics of mobile and heterogeneous IoT devices deployed in actual environments. Simulating a heterogeneous multi-robot system before deployment is difficult due to synchronizing physics (robotics) and network simulators. Due to its master-based architecture, most TCP/IP-based synchronization middlewares use ROS1. A real-time ROS2 architecture with masterless packet discovery synchronizes robotics and wireless network simulations. A velocity-aware Transmission Control Protocol (TCP) technique for ground and aerial robots using Data Distribution Service (DDS) publish-subscribe transport minimizes packet loss, synchronization, transmission, and communication jitters. Gazebo and NS-3 simulate and test. Simulator-agnostic middleware. LOS/NLOS and TCP/UDP protocols tested our ROS2-based synchronization middleware for packet loss probability and average latency. A thorough ablation research replaced NS-3 with EMANE, a real-time wireless network simulator, and masterless ROS2 with master-based ROS1. Finally, we tested network synchronization and jitter using one aerial drone (Duckiedrone) and two ground vehicles (TurtleBot3 Burger) on different terrains in masterless (ROS2) and master-enabled (ROS1) clusters. Our middleware shows that a large-scale IoT infrastructure with a diverse set of stationary and robotic devices can achieve low-latency communications (12% and 11% reduction in simulation and real) while meeting mission-critical application reliability (10% and 15% packet loss reduction) and high-fidelity requirements.

在这项工作中，我们介绍了一个自适应控制框架，用于具有未知变形行为的对象的人类机器人协作运输。提出的框架将通过对象传输的触觉信息和从运动捕获系统获得的人体的运动学信息作为输入，以在移动协作机器人上创建反应性的全身运动。为了通过实验验证我们的框架，我们在部分可变形的对象的共同投资任务中将其性能与入学控制器进行了比较。我们还展示了框架的潜力，同时共同传输刚性（铝杆）和高度变形（绳索）对象。一个由Omni方向移动基础，协作机器人组和机器人手组成的移动操纵器被用作实验中的机器人合作伙伴。 12个受试者实验的定量和定性结果表明，所提出的框架可以有效地处理不明变形的对象，并为人类伴侣提供直观的援助。

审查的目的。这篇评论总结了通信格式和技术在启用多机器人系统中发挥的广泛作用。我们从两个角度了解了这一领域：需要通信功能才能完成任务的机器人应用程序，以及已使更新，更高级的多机器人系统的网络技术。最近的发现。通过这篇综述，我们确定了一项缺乏工作，从整体上解决了机器人及其使用的网络的共同设计和合作的问题。我们还强调了数据驱动和机器学习方法在为多机器人系统发展的通信管道中所扮演的角色。特别是，我们指的是最近与手工设计的通信模式不同的工作，并在这种情况下讨论了“ SIM到真实”差距。概括。我们介绍了机器人算法及其网络系统发展的方式的批判性观点，并为更协同的方法提供了理由。最后，我们还发现了针对研发的四个广泛的开放问题，同时提供了一个以数据为导向的观点来解决其中的一些问题。

有效的通信机制形成任何多机器人系统的骨干，以实现富有成效的协作和协调。在快速传播和聚合中存在基于异步传输的策略的限制将设计人员尽可能多地修剪这些要求。这也限制了移动多机器人系统的可能应用领域。在这项工作中，我们将基于并行的传输策略介绍为替代品。尽管常见地发现了同时传输的困难，例如微秒时间同步，硬件异质性等，但我们演示了如何利用多机器人系统。我们提出了一种分割架构，其中两个主要活动 - 通信和计算独立地进行并通过周期性相互作用进行协调。所提出的分离架构应用于自定义构建完整的网络控制系统，该控制系统由具有异质架构的五个双轮差分驱动器移动机器人组成。我们在领导者追随器设置中使用所提出的设计，以协调动态速度变化以及各种形状的独立形成。实验显示了厘米级空间和毫秒的时间准确度，同时在宽测试区域下花费非常低的无线电核心循环。

基于超宽带（UWB）范围的多机器人系统中相对定位的系统最近已成为GNSS贬低环境的强大解决方案。可伸缩性仍然是主要挑战之一，尤其是在临时部署中。最近的解决方案包括系统中不同机器人或节点的主动和被动定位模式的动态分配。随着较大规模的系统的分布越来越多，关键的研究问题出现在此类本地化系统的安全性和可信度领域。本文研究了协作决策过程与分布式分类帐技术的潜在整合。具体而言，我们研究了一种方法，用于在区块链中智能合约中运行UWB角色分配算法的方法。在以前的作品中，我们分别研究了ROS2与HyperLeDger织物区块链的集成，并引入了一种用于基于UWB的本地化的新算法。在本文中，我们通过（i）运行实验扩展了这些工作移动机器人。这使我们能够通过增强的身份和数据访问管理在安全且可信赖的过程中提供相同的功能。我们的结果表明，UWB角色分配对六个自动移动机器人的连续变化空间形成的有效性，同时证明对添加不影响本地化过程的区块链层的潜伏期和计算资源的影响很小。

人类的生活是无价的。当需要完成危险或威胁生命的任务时，机器人平台可能是更换人类运营商的理想选择。我们在这项工作中重点关注的任务是爆炸性的手段。鉴于移动机器人在多种环境中运行时表现出强大的功能，机器人触觉有可能提供安全解决方案。但是，与人类的运作相比，在此阶段，自主权可能具有挑战性和风险。远程运行可能是完整的机器人自主权和人类存在之间的折衷方案。在本文中，我们提出了一种相对便宜的解决方案，可用于远程敏感和机器人远程操作，以使用腿部操纵器（即，腿部四足机器人的机器人和RGB-D传感）来协助爆炸的军械处置。我们提出了一种新型的系统集成，以解决四足动物全身控制的非平凡问题。我们的系统基于可穿戴的基于IMU的运动捕获系统，该系统用于远程操作和视觉触发性的VR耳机。我们在实验中验证了现实世界中的方法，用于需要全身机器人控制和视觉触发的机车操作任务。

Digital Twin Technology在现代工业发展中起着关键作用。尤其是，随着技术的技术进步（IoT）以及自主权的日益增长的趋势，配备多传感器的机器人技术可以创建实用的数字双胞胎，这在运营，维护和安全的工业应用程序中特别有用。在此，我们演示了一个现实世界中的数字双胞胎，其中包括安全至关重要的机器人应用程序，并带有Franka-Emika-Panda机器人臂。我们开发并展示了一个避免动态障碍物的边缘辅助协作数字双胞胎，这对于在工业物联网中不确定和动态的环境中运行时可以实时适应机器人。

在这项研究中，提出了一个自适应对象可变形性不足的人类机器人协作运输框架。提出的框架使通过对象传输的触觉信息与从运动捕获系统获得的人类运动信息结合在一起，以在移动协作机器人上产生反应性的全身运动。此外，它允许基于算法在共同转移过程中以直观而准确的方式旋转对象，该算法使用躯干和手动运动检测人旋转意图。首先，我们通过使用由Omni方向移动基础和协作机器人组组成的移动操纵器，通过对象变形范围的两个末端（即纯粹的铝制杆和高度变形绳）来验证框架。接下来，将其性能与12个受试者用户研究中部分可变形对象的共同携带任务中的录取控制器进行了比较。该实验的定量和定性结果表明，所提出的框架可以有效地处理物体的运输，而不管其可变形性如何，并为人类伴侣提供直观的援助。最后，我们在不同的情况下展示了我们的框架的潜力，在不同的情况下，人类和机器人使用可变形的床单共同传输了手工蛋白。

通信系统是自主UAV系统设计的关键部分。它必须解决不同的考虑因素，包括UAV的效率，可靠性和移动性。此外，多UAV系统需要通信系统，以帮助在UAV的团队中提供信息共享，任务分配和协作。在本文中，我们审查了在考虑在电力线检查行业的应用程序时支持无人机团队的通信解决方案。我们提供候选无线通信技术的审查{用于支持UAV应用程序中的通信。综述了这些候选技术的性能测量和无人机相关的频道建模。提出了对构建UAV网状网络的当前技术的讨论。然后，我们分析机器人通信中间件，ROS和ROS2的结构，界面和性能。根据我们的审查，提出了通信系统中每层候选解决方案的特征和依赖性。