NAVIGAZIONE CON ROBOT MOBILI: VSLAM E RICOSTRUZIONE 3D DELL'AMBIENTE

Tra tutti i robot industriali, i cobots stanno acquisendo sempre pi๠popolarità . Il nome ਠsinonimo di robot collaborativi, poichà© sono pensati per interagire fisicamente con gli esseri umani e condividere lo stesso spazio di lavoro. Il loro principale obiettivo ਠridurre i compiti onerosi che gli umani devono svolgere e aumentare il tasso di produzione, migliorando la precisione e la ripetitività . Di solito, i Cobots sono montati su una piattaforma fissa, statica all'interno della stazione di lavoro. ABB, in qualità  di azienda leader nelle soluzioni robotizzate, ha ulteriormente spinto la ricerca, montando uno di questi robot su una piattaforma mobile olonomica dotata di un algoritmo di navigazione, che utilizza gli scanner laser già  presenti su di esso. Il problema principale di questi scanner laser ਠche possono rilevare solo ostacoli abbastanza alti da intersecare i loro raggi, quindi la mappa costruita non conterrà  i piccoli ostacoli e alcuni oggetti, come i tavoli, non saranno completamente rappresentati. Lo scopo di questa tesi à¨, quindi, migliorare la navigazione del robot mobile, montando una telecamera sul Cobot e utilizzando i dati trasmessi da questo sensore per costruire una mappa completa e pi๠coerente e, quindi, applicare una ricostruzione 3D dell'ambiente per poter pianificare il movimento della piattaforma stessa. I primi capitoli forniscono un breve background teorico sui robot mobili e sui tipi di ruote, ROS (Robot Operating System) e il problema di SLAM, illustrando i paradigmi di base e come siano rappresentate le mappe. Quindi, sarà  fornita una rapida panoramica dell'attuale sistema e dell'algoritmo di navigazione implementato e verrà  introdotto l'argomento della VSLAM. Quindi un paio di capitoli saranno dedicati a descrivere in dettaglio gli algoritmi implementati per la VSLAM, ovvero ORB-SLAM e Maplab, fornendo una panoramica completa delle loro caratteristiche principali. Inoltre, verranno illustrati i miglioramenti apportati dalla presenza della telecamera e tutti i test eseguiti sull'algoritmo per ottimizzarne tutti i parametri e la configurazione generale. Quindi, verrà  spiegato il metodo di ricostruzione 3D, con particolare attenzione a come opera e come vengano utilizzati i dati per costruire una mappa adatta all'algoritmo SLAM 2D dalla ricostruzione, seguita dai risultati sperimentali ottenuti con la sua applicazione sul sistema reale. Per concludere, verranno confrontati gli algoritmi SLAM implementati sulla piattaforma, concentrandosi sull'accuratezza della localizzazione, sulla consistenza dei dati e sui vantaggi e svantaggi nell'implementazione di uno di essi piuttosto che degli altri. Infine, verrà  fornita una breve panoramica su quali possano essere gli step successive in relazione a questo progetto e su come il sistema potrebbe essere ulteriormente migliorato.