Sviluppo Ed Implementazione Di Uno Sciame Robotico Basato Su Piattaforma WSN

Giarola, E. (2015) Sviluppo Ed Implementazione Di Uno Sciame Robotico Basato Su Piattaforma WSN. Masters thesis, University of Trento.

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Abstract

Le Wireless Sensor Network sono delle reti di sensori wireless in grado di acquisire un gran numero di grandezze eterogene distribuite nell'area di interesse. Le caratteristiche di queste reti sono: dimensioni ridotte, basso costo, basso consumo energetico, multi sensore, elevata scalabilità e riconfigurabilità. Queste ultime due sono tra i punti di forza di questo tipo di reti; fino ad ora questi aspetti sono sempre stati trattati a livello di software di gestione della rete e a livello di protocolli di routing. A questo proposito, per aumentare drasticamente il grado di autoconfigurabilità della rete, è utile sviluppare un nodo sensore in grado di muoversi fisicamente all'interno dell'area di interesse in modo autonomo ed intelligente. La disponibilità di piattaforme robotiche semoventi ci permettono di estendere il concetto di riconfigurabilità della rete a quello di swarm robots. L'idea alla base è quella di implementare un algoritmo di ottimizzazione PSO (basato sul movimento di uno sciame intelligente di particelle) al fine di individuare un'area nella quale viene massimizzata o minimizzata una determinata funzione di costo (legata ad esempio ad una grandezza fisica misurata da un sensore). Le particelle comunicano con lo sciame e scambiano informazioni riguardanti la loro posizione e il valore della funzione di costo valutata in ogni posizione. La strategia di spostamento delle particelle dello sciame necessità quindi dell'informazione relativa alla posizione spaziale delle singole particelle (robots) che deve essere determinata ad ogni iterazione dell'algoritmo. Sviluppata la strategia HW/SW di localizzazione (posizione e orientamento del robot) è necessario implementare l'algoritmo PSO (in modo distribuito sui nodi WSN o basato su di un calcolatore esterno) per l'aggiornamento della posizione delle particelle. Il lavori di tesi porterà come risultato la realizzazione di una demo(+ filmato) relativa ad alcuni esempi di funzionamento dello sciame intelligente di robots.

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