Sensore ottico odometrico per applicazioni di robotica mobile

DIST - GRAAL - Genoa Robotics And Automation Laboratory 7 Introduzione Lo scopo di questo lavoro è stato quello di realizzare un sensore a basso costo per la localizzazione relativa di un robot autonomo terrestre, in ambiente indoor. Come è noto il problema della localizzazione di un robot indoor in ambiente non strutturato con sensori relativi non presenta al momento soluzioni sufficientemente affidabili e precise nel tempo. Tutti i sensori disponibili sul mercato e le relative tecniche di utilizzo presentano infatti alcuni limiti strutturali che ne pregiudicano il funzionamento, primo fra tutti l’inevitabile divergenza nel tempo dell’errore di misura. Nel tentativo di aumentare l’orizzonte temporale di affidabilità del sistema di localizzazione, nell’ambito della presente tesi si è cercato di individuare una soluzione che presentasse costi di realizzazione sufficientemente contenuti da consentire l’impiego di più dispositivi sensoriali a bordo dello stesso robot, per consentire di sfruttare la ridondanza dei dati mediante apposito filtraggio intelligente delle misure rilevate e/o mediante fusione con le informazioni provenienti da altri sensori normalmente presenti a bordo di un robot mobile, quali quelli odometrici. In questa ottica sono state inizialmente analizzate le diverse tecniche impiegate negli esistenti dispositivi di localizzazione ed è quindi stato selezionato, come principio di funzionamento del sensore da sviluppare, quello ottico. L’idea è cioè quella di un dispositivo che, osservando la superficie sulla quale il robot naviga, ne calcoli il movimento relativo, a partire dalle variazioni rilevate tra le immagini acquisite. L’impiego di sensori ottici nella localizzazione è certamente non nuovo di per sè. Diverse tecniche basate sull’impiego di telecamere a bordo del robot sono infatti state sviluppate negli anni con prestazioni talvolta degne di rilievo in termini di robustezza e/o precisione.