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Visione artificiale stereometrica e navigazione autonoma di un veicolo per l'esplorazione spaziale

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1. Introduzione 4 tire un’autonomia piu´ elevata. Come per il Sojourner, anche ora vi e´ la necessita´ di appoggiarsi a Terra per stabilire i punti guida del percorso, solo che in questo progetto non si e´ piu´ vincolati al lander ed in particolare alle sue telecamere stereometriche. Infatti ora il lander funzionerebbe solamente da antenna con la Terra, mentre la ricostruzione dell’ambiente in 3D con la stereometria ottica viene effettuato da una coppia di telecamere poste al- l’estremita´ di un braccio posizionato proprio sul Rocky 7. Questo significa incrementare notevolmente l’autonomia di movimento, dato che la panora- mica della zona da esplorare ha come punto centrale il veicolo stesso. In questo senso il vincolo che prima si aveva con il Sojourner, ora e´ completa- mente annullato. Resta comunque ancora il problema di trasmettere i dati al lander, che rappresenta l’unico vincolo in termini di area esplorabile ancora presente. Il moto del Rocky 7 e´ gestito da sei ruote vincolate da un cinematismo che permette il sollevamento da terra di qualsiasi ruota lasciando le altre cinque appoggiate. Questo metodo e´ molto funzionale in previsione di dover supe- rare piccoli ostacoli senza per forza evitarli. Tutte e sei le ruote sono motrici e a differenza del Sojourner solo le due ruote di vertice possono ruotare sul posto, mentre le altre possono solo ruotare attorno al loro asse. Questo accorgimento, che impedisce di fatto semplici rotazioni sul posto, porta ad avere solo otto motori (invece di dieci) per controllare il moto delle ruote, rendendo piu´ semplice la gestione delle operazioni da parte del computer di bordo. I motori non usati per il moto vengono utilizzati per gestire il braccio mobile sia delle telecamere stereometriche (il braccio e´ a tre gradi di liberta´ e puo´ ripiegarsi fino a scomparire, in modo da non limitare il funzionamento dei pannelli solari) che della strumentazione, posta anteriormente al veicolo. La navigazione e´ gestita ancora da Terra, tramite l’impostazione di punti guida, solo che ora tra un punto iniziale ed uno finale, il veicolo riesce a valu- tare la presenza o meno di ostacoli e ad impostare una traiettoria ottimale per il superamento degli imprevisti. A differenza del Sojourner, il Rocky 7 utiliz- za due telecamere stereo per individuare gli ostacoli eventualmente presenti ed abbandona l’utilizzo di sensori laser. Le immagini che acquisisce vengono processate e ridotte fino a 64 x 60 pixels, in modo da ridurre notevolmente i fenomeni di distorsione che risultano molto ridotti al centro dell’immagine stessa. Durante la navigazione, il moto e´ ricostruito da molti altri sensori. Le telecamere hanno solo la funzione di individuare gli ostacoli, mentre per gli spostamenti si utilizzano sensori giroscopici (da inizializzare periodicamente a causa della deriva che li affliggono), potenziometri ed un sensore di sole, che serve all’orientamento vero e proprio del veicolo. Anche ora si sfrutta l’odometria.
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Informazioni tesi

  Autore: Giovanni Giardini
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2002-03
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Aerospaziale
  Relatore: Franco Bernelli
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 178

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Parole chiave

esplorazione spaziale
stereometria
tracking features
visione artificiale
navigazione autonoma
telecamere stereografiche
visione stereografica
robotica aerospaziale
esplorazione planetaria

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