Progettazione di un modulo stereoscopico subacqueo: analisi comparativa di videocamere, integrazione hardware e coordinamento robotico in ROS2

The aim of this document is to provide a comprehensive overview of the development process of an Underwater Stereo Vision System. The proposed system is designed to be as versatile as possible, making it suitable for a wide range of applications, including: - 3D reconstruction of underwater and surface objects - Identification and classification of marine species - Seabed reconstruction This report specifically addresses the following aspects: - HARDWARE: enclosure design, powering methods, electronic boards, camera modules - SOFTWARE: system architecture based on ROS 2 Jazzy - COLLABORATIVE DEVELOPMENT: use of tools such as GitHub, Docker, and GitHub Actions to enable distributed development across team members - CONSIDERATIONS ABOUT THE TEST DESIGN: During the prototype testing session, we identified the strengths and weaknesses of our system. The focus of my work was primarily on the initial hardware design of the system and the implementation of the ROS 2 software stack. While the system was developed with underwater applications in mind, the ROS-based architecture is highly modular and reusable. It can also be employed in other robotic projects, such as the autodocking system developed by another research group.

L'obiettivo di questo documento è fornire una panoramica completa del processo di sviluppo di un Sistema di Visione Stereo Subacqueo. Il sistema proposto è progettato per essere il più versatile possibile, rendendolo adatto a una vasta gamma di applicazioni, tra cui: - Ricostruzione 3D di oggetti subacquei e di superficie - Identificazione e classificazione di specie marine - Ricostruzione del fondale marino Questo rapporto affronta in particolare i seguenti aspetti: - HARDWARE: progettazione dell'involucro, metodi di alimentazione, schede elettroniche, moduli fotocamera - SOFTWARE: architettura del sistema basata su ROS 2 Jazzy - SVILUPPO COLLABORATIVO: utilizzo di strumenti come GitHub, Docker e GitHub Actions per abilitare lo sviluppo distribuito tra i membri del team - CONSIDERAZIONI SUL DISEGNO DEI TEST: durante la sessione di test del prototipo, sono stati identificati i punti di forza e le criticità del sistema Il mio lavoro si è concentrato principalmente sulla progettazione hardware iniziale del sistema e sull’implementazione dello stack software basato su ROS 2. Sebbene il sistema sia stato sviluppato pensando a un utilizzo subacqueo, l'architettura basata su ROS è altamente modulare e riutilizzabile. Può infatti essere impiegata anche in altri progetti robotici, come il sistema di autodocking sviluppato da un altro gruppo di ricerca.