Studio e sviluppo di un sistema di visione e di controllo di un braccio robotico su piattaforma embedded per carrozzine elettroniche

Questo lavoro di tesi prende parte all'interno del progetto RAPID, Robotic Arm empowering People wIth Disabilities, nel quale si vuole progettare un sistema in cui un braccio meccanico montato su di una carrozzina elettronica aiuti le persone affette da gravi difficoltà motorie nell'eseguire compiti basilari in autonomia. In particolare è stato sviluppato un prototipo utilizzando la scheda Raspberry Pi ed un braccio meccanico dalle dimensioni ridotte per sviluppare l'architettura software di tale progetto, implementare alcuni funzioni sul braccio e verificarne la realizzabilità, porre un punto di partenza per l'analisi del problema. Il controllo del braccio è automatizzato, dopo una serie di scelte da parte dell'utente su di un interfaccia touch screen, il movimento viene controllato attraverso una telecamera e l'elaborazione del video. La funzione principale svolta è quella di identificare dei pulsanti nell'immagine, evidenziare quelli riconosciuti sul display per poterne selezionare uno come bersaglio; il braccio si muoverà in modo da allinearsi con il pulsante selezionato. Inoltre è stata sviluppata una scheda custom contenente diversi sensori, per ottenere dati come la distanza dal bersaglio, l'orientamento nello spazio, la forza applicata dal braccio sul pulsante. Il prototipo ha permesso anche di valutare diverse tecniche per l'elaborazione delle immagini ed il riconoscimento dei pulsanti, misurando i tempi di esecuzione dell'applicazione in diverse situazioni