Progettazione di sistemi di misura ottici nell’ingegneria meccanica e biomeccanica

Questo lavoro presenta un studio di soluzioni innovative nelle misure ottiche nell’ingegneria meccanica e biomeccanica. L’attività di ricerca sperimentale si è svolta in due fasi. La prima fase, presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Nucleare e della Produzione dell’Università di Pisa, ha portato allo sviluppo di un sistema di visione stereo basato su tecnologia laser per la ricostruzione tridimensionale di oggetti fisici, integrato con una stazione totale per la gestione del processo di allineamento delle nuvole di punti in operazioni multi-scansione. Le procedure di ricostruzione 3D sono state utilizzate per il rilievo dello scafo di un’imbarcazione a vela di classe 34’ IMS. La seguente fase, presso il BioInstrumentation Laboratory del Massachusetts Institute of Technology, ha riguardato lo sviluppo di una tecnica di velocimetria per microflussi. Utilizzando un sensore ad alta velocità CMOS insieme con un illuminatore a fibra ottica altamente focalizzato in retroilluminazione, e’ stato possibile visualizzare microflussi iniettati da un sistema di iniezione senza siringa con elevate risoluzioni al sensore. Algoritimi innovativi di analisi delle immagini hanno permesso di analizzare i campi di velocità fino ad alcuni metri al secondo in micro fluidi. Il sistema è capace di compiere misure e seguire in modo continuo e robusto il processo di iniezione incipiente in modo robusto e per tutta la sua durata.