Algoritmi per l'elaborazione e l'analisi di immagini tridimensionali per la guida automatica di robot industriali

Questa tesi tratta un aspetto particolare della robotica industriale ovvero il bin-picking. Questa tesi punta ad introdurre, all'interno di un ambiente simulato, la possibilità di eseguire una scansione tridimensionale di un oggetto grazie ad un sistema Laser più Camera. Successivamente all'acquisizione dei dati, il sistema identifica l'oggetto in esame, la sua posizione ed il suo orientamento rispetto gli assi cartesiani. Tutto ciò è indispensabile per fornire le informazioni al robot per effettuare l'operazione di bin-picking completa, dalla scansione al prelievo dell'oggetto. Alla fine del lavoro il sistema sarà in grado di poter eseguire le simulazioni complete del bin-picking e potrà giovare di altri numerosi vantaggi portati da tale attività. I contributi innovativi di questa tesi sono numerosi in quanto la situazione di partenza presentava solo il simulatore robot. Da qui sono stati ideati e sviluppati diversi algoritmi e strategie, partendo dalla simulazione della scansione 3D, fino ad arrivare all'estrazione delle features. Tutte le tecniche proposte, che spaziano dall'utilizzo della Hough Transform per l'identificazione di rette e di cerchi nello spazio 3D, all'utilizzo del concetto di icosaedro per creare una sfera isotropa da usare in una procedura di voto di versori, hanno fornito risultati sperimentalmente soddisfacenti