Calibrazione occhio-mano di un profilometro, registrazione di una superficie 3D e pianificazione del percorso di una levigatrice su manipolatore robotico

This thesis presents the results of a three-month internship at FabCube, centered on the automa- tion of boat hull sanding in the antifouling region. Conventional manual sanding exposes workers to high concentrations of hazardous paint particulates and significant physical stress. This motivates the development of a robotic solution designed with the objective of reducing physical workloads and improving working conditions. The intership revolved around three projects: the design and an implementation of a pipeline for the hand-eye calibration of a 2D profilometer, the development of an algorithm for 3D registration of the boat hull surface, and a coverage path planning algorithm for an orbital sander end-effector mounted on a robotic manipulator. These developments contribute to the foundation for automated boat hull sanding systems offering the potential to improve workplace safety by mitigating worker exposure to toxic dust and reducing the workers physical load.

Questa tesi presenta i risultati di un tirocinio di tre mesi svolto presso FabCube, focalizzato sull’automazione del processo di carteggiatura dell’opera viva di scafi navali. La carteggiatura manuale convenzionale espone gli operatori ad elevate concentrazioni di particolato nocivo derivante dalle vernici e a un significativo stress fisico. Ci`o motiva lo sviluppo di una soluzione robotica progettata con l’obiettivo di ridurre il carico di lavoro fisico e migliorare le condizioni lavorative. L’attivit`a di tirocinio si `e articolata in tre progetti: la progettazione e l’implementazione di una pipeline per la calibrazione mano-occhio di un profilometro 2D, lo sviluppo di un algoritmo per la registrazione 3D della superficie dello scafo e un algoritmo di pianificazione di percorso per una levigatrice orbitale montata su manipolatore robotico. Questi sviluppi contribuiscono a porre le basi per sistemi di carteggiatura automatizzati degli scafi, offrendo il potenziale per migliorare la sicurezza sul posto di lavoro attraverso la mitigazione dell’esposizione alle polveri tossiche e la riduzione dello sforzo fisico degli operatori.