Sviluppo di un pacchetto matlab/ros per il riconoscimento di oggetti in configurazione piana per applicazioni robotiche

Questa tesi di Laurea Magistrale illustra i risultati ottenuti durante il lavoro svolto presso il laboratorio del GRAB (Group of Robotics Automation and Articular Biomechanics) all'interno del Dipartimento di Ingegneria Industriale. L'obbiettivo del progetto è stato sviluppare un'operazione di pick&place utilizzando un manipolatore seriale collaborativo e un sensore di acquisizione di immagini per la localizzazione dell'oggetto. Di solito applicazioni di questo tipo richiedono sensori dal costo oneroso, dovuto sia all'alta qualità delle immagini sia all'algoritmo di processamento tipicamente incluso nel pacchetto. Al contrario, in questo caso si è scelto un sensore molto economico pensato per la videosorveglianza con lo scopo di dimostrare che con un'accurata calibrazione e implementando un algoritmo di localizzazione ad hoc si può svolgere lo stesso compito con buona accuratezza. Oltre al risparmio di denaro, l'approccio perseguito ha il vantaggio di permettere all'utente di cambiare telecamera con modestissime modifiche al codice. Questa tesi presenta il lavoro nell'ordine in cui è stato svolto: prima si introducono i robot industriali (in particolare quelli seriali) e il modello matematico della videocamera; successivamente si illustrano l'algoritmo per la calibrazione della camera e quello per la localizzazione dell'oggetto; poi si dedica un capitolo all'organizzazione dei pacchetti di codice in una rete ROS (Robot Operating System) costituita da tre nodi indipendenti, ma usati congiuntamente per lo scopo del progetto: uno si occupa dell'acquisizione video, uno del processamento delle immagini e uno della comunicazione PC-Robot. In ultimo si spiega la routine del robot per il pick&place. Per ogni passaggio si indicherà il relativo codice, riportato interamente in appendice.