Da vari anni nella nostra scuola esiste un laboratorio gestito da studenti e docenti che studia problemi relativi all’intelligenza artificiale, un gruppo di ragazzi due anni fa ha realizzato un progetto per cui si è reso necessario realizzare una mappatura del centro di Bolzano.
In questo frangente alcuni membri del team hanno portato a termine il compito muovendosi a piedi per la zona e registrando le coordinate dei punti fondamentali.


Successivamente a questa esperienza alcuni di noi si sono chiesti se un’operazione dispendiosa dal punto di vista del tempo e ripetitiva non avrebbe potuto essere eseguita da un sistema automatico. Abbiamo inoltre riflettuto sull’importanza che potrebbe avere in alcune situazioni il poter mappare un ambiente inaccessibile all’uomo o potenzialmente ricco di insidie ignote al visitatore.

Siamo a conoscenza del fatto che esistano sistemi automatici di mappatura, noi abbiamo quindi pensato di provare a realizzarne uno che rispondesse ad alcuni particolari interrogativi:
– E’ possibile realizzare un sistema automatico a costi contenuti che mappi efficacemente un
ambiente?
– E’ possibile che esso funzioni anche in ambienti privi di copertura Gps?
– Come renderlo fruibile da un utente con competenze tecnologiche normali?
– Come renderlo modificabile da un utente esperto a seconda delle proprie esigenze?

Per risolvere il problema dei costi abbiamo pensato di ridurre le dimensioni e il peso della struttura inoltre di utilizzare esclusivamente software gratuiti.
L’utilizzo di software gratuiti e “open source” permette inoltre a un utente esperto di modificare i programmi che regolano il funzionamento dell’apparato.
Avendo ridotto le dimensioni siamo riusciti a diminuire i costi, per questo abbiamo pensato che avevamo la possibilità di creare più robot cooperanti incrementando l’efficienza del sistema. Per questo abbiamo realizzato tre strutture molto simili in comunicazione che collaborano per mappare lo stesso sito.


Per ottimizzare la cooperazione tra robot abbiamo esaminato più modelli concentrandoci in particolare su strategie adottate da animali eusociali. Da ciò deriva la denominazione del progetto Eusocial Rovers for Exploration.
I tre rover, infatti, esplorano ciascuno una parte del sito inviando a un server centrale (che funge da regina madre) i dati relativi alla propria posizione e alla presenza di vani, pareti, ostacoli… intorno a sé.
Per acquisire le proprie coordinate ciascun robot utilizza la registrazione del numero di giri effettuati da ciascuna ruota abbinati ai dati provenienti da un accelerometro e una bussola. Per riconoscere il vano delle porte analizza le immagini provenienti da una webcam. Grazie a questa scelta i nostri rover potrebbero mappare anche ambienti privi di copertura Gps come sotterranei, grotte, cunicoli ecc…


Il server centrale riceve i dati dai tre rover che aggiornano un unico database da cui viene creata una mappa in tempo reale del sito esplorato fino a quel momento. Dopo aver disegnato una prima mappa inizialmente imprecisa, il sistema esegue ulteriori passaggi per aumentare la precisione, correggere errori e rilevare inoltre alcuni parametri ambientali come temperatura, qualità dell’aria ecc…


La rappresentazione si aggiorna continuamente riportando anche le informazioni relative ai parametri registrati e può essere visualizzata sul PC da un utente che si colleghi al server tramite un’interfaccia grafica interattiva che permette di scegliere il tipo di dato da visualizzare e di zoomare su dettagli.

Relazione del progetto
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