Un sistema di realtà aumentata per la Robotica di sciame

La realtà aumentata rappresenta uno strumento efficace per integrare contenuti digitali all'interno dell'ambiente fisico, consentendo nuove modalità di interazione e visualizzazione dei dati. In questo contesto, la presente tesi descrive lo sviluppo di un'applicazione web di realtà aumentata finalizzata alla sovrapposizione di robot virtuali a robot reali o simulati. L'obiettivo del lavoro è di progettare e implementare un sistema capace di acquisire in tempo reale le posizioni dei robot appartenenti ad uno sciame robotico, gestito dal framework Scala Fields (ScaFi), basato sui principi dell'Aggregate Computing (AC), e renderizzarle all'interno di una scena aumentata accessibile tramite browser e dispositivi dotati di webcam. L'applicazione integra ThreeJS e WebXR per la gestione della scena tridimensionale e delle funzionalità AR. La procedura prevede una fase iniziale di calibrazione dell'arena virtuale mediante il riconoscimento di marker ArUco, inquadrati dalla fotocamera, al fine di allineare correttamente sistema di riferimento reale e digitale. I dati dei robot, trasmessi tramite protocollo MQTT, vengono quindi trasformati dal sistema di coordinate del simulatore a quello dell'arena virtuale, applicando le opportune trasformazioni geometriche per garantire coerenza spaziale. Il contributo principale consiste nella progettazione del modulo di integrazione in realtà aumentata e nella definizione della pipeline di trasformazione e sincronizzazione dei dati. Il sistema è stato validato attraverso test sperimentali, volti a valutare l'accuratezza del posizionamento e ad analizzare le principali fonti di errore, dimostrando la validità e l'efficacia dell'approccio proposto.