Sviluppo e validazione sperimentale di una tecnica di controllo adattativa di un robot mobile per l'inseguimento di cammini

2 INTRODUZIONE Stato dell’arte La robotica è stata recentemente definita come la scienza che studia la connessione intelligente tra percezione e azione. La capacità di agire sull’ambiente è offerta da un sistema meccanico dotato in generale di organi di locomozione per muoversi nell’ambiente e di organi di manipolazione per intervenire sugli oggetti presenti nello stesso. La realizzazione di un tale sistema si rapporta ad un contesto scientifico che riguarda la progettazione di sistemi meccanici articolati, la scelta dei materiali, l’individuazione degli organi di attuazione che assicurano mobilità alla struttura. La capacità di percezione è affidata ad un sistema sensoriale che sia in grado di acquisire informazioni sullo stato interno del sistema meccanico (sensori propriocettivi) e sullo stato esterno dell’ambiente (sensori esterocettivi) (Borestein et al., 1996 [1]). La realizzazione di un tale sistema riguarda contesti scientifici che trattano la scienza dei materiali, il condizionamento dei segnali, la loro elaborazione e l’estrazione delle informazioni ad essi associati. La capacità di connettere azione e percezione è affidata ad un sistema di governo che sia in grado di comandare l’esecuzione dell’azione nel rispetto dei vincoli imposti dal sistema meccanico e dall’ambiente. La realizzazione di un tale sistema rientra in un contesto scientifico che riguarda l’ambiente di programmazione, l’architettura del sistema di elaborazione, il controllo del moto. E’ pertanto evidente il carattere interdisciplinare della robotica che si articola nelle aree culturali della meccanica, dell’elettronica, dell’informatica e dell’automatica. Quanto espresso in precedenza evidenzia la complessità, sia concettuale che tecnologica, che condiziona lo sviluppo, di robot dotati di forti caratteristiche di autonomia necessarie per l’esecuzione di missioni in ambienti non strutturati o scarsamente strutturati, ovvero ambienti le cui caratteristiche geometriche o fisiche non siano completamente note a priori. Un robot, secondo l’accezione corrente, .è un servitore meccanico, cioè una macchina che serve a coadiuvare o a sostituire l’uomo nel lavoro. L’utilizzo di robot è diventato indispensabile in numerose applicazioni: catene di montaggio,