Progetto e sviluppo di un robot autonomo hard real-time per fuzzy obstacle avoidance

Il lavoro di tesi si è focalizzato sullo sviluppo di un robot autonomo real time capace di esplorare ambienti indoor evitando gli eventuali ostacoli presenti.

La piattaforma hardware del robot è stata progettata e realizzata autonomamente con lo scopo di fornire una base mobile multifunzione per future applicazioni di robotica e di intelligenza artificiale. L’architettura sviluppata prevede l’utilizzo di sistemi hardware embedded e l’uso del sistema operativo hard real time Erika per la gestione del movimento a basso livello. Una scheda Panda Board, con processore ARM e sistema operativo Ubuntu eseguono la pianificazione della traiettoria con un algoritmo fuzzy chiamato ARGO (Autonomous Robot for mappinG and Obstacle avoidance), sviluppato nel corso della tesi. Per rilevare la presenza di eventuali ostacoli posti frontalmente rispetto alla direzione di marcia del robot, ARGO utilizza una mappa di profondità ricavata dal dispositivo Xtion Pro Live (sensore Kinect della ASUS). Nel caso in cui si rilevino anomalie nel frame di profondità, il sistema stima il numero degli ostacoli presenti, la loro posizione angolare rispetto al robot e crea un algoritmo fuzzy con un numero di regole variabili in funzione del numero di ostacoli rilevati. L’output dell’algoritmo fuzzy sarà un angolo di sterzata che il robot dovrà eseguire per evitare tutti gli ostacoli presenti nell’immediata vicinanza e un’indicazione sulla possibile velocità da tenere in funzione della distanza stimata tra il robot e l’ostacolo più vicino. Il collegamento tra le varie board del robot e la comunicazione con i microcontrollori MD25 dei motori sono realizzati mediante porte seriali UART.

Corso di Laurea: 
Laurea Magistrale in Ingegneria Informatica e dell'Automazione
Anno Accademico: 
2013
Tesista
Tesista: 
Daniele Accattoli
Email: 
Relatore
Relatore: 
Prof. Aldo Franco Dragoni
Email: 
Correlatore
Correlatore: 
Andrea Claudi
Email: