MOBOT. Modular open source robot. Mechanics and electronics standardization in the fields of research and education

Objective of the thesis is to design and craft a modular and customizable robot starting from a multipurpose chassis, designed to be accessible by anyone without high skills required and its components made to be a reusable part of an evolving robotic system by being open for modification, adaptation or reconfiguration. Both hardware and software will embrace the open source philosophy and be based on existing standardized material to avoid the so called “reinvention of the wheel” phenomenon, causing many research groups working on the same subject and finding similar solutions. This focus on standardization, lacking in the robotics field, will lead to hypothesize a standard code for both the mechanical and electrical sides of a robot. First part of the project is a research on the state of the art of robotics, control systems like microcontrollers and software, useful to choose which robotic base (a rover, an anthropomorph, a snake) better fits the idea of the modularity and customizability. In the same way a control system will be chosen. From this choices follows the realization of the customizable base of the robot. As conclusion to the project, customizations will be realized. This is made as an example for any other subsequent customizations and it might be intended as an inspiration for further developments of the robots design.

(Ita.) Obiettivo di questa tesi è progettare e creare un robot modulare e customizzabile fondato su di un telaio multiuso, progettato per essere accessibile da chiunque senza alte competenze richieste e le sue componenti realizzate in modo che siano riutilizzabili in un sistema robotico in continua evoluzione per essere aperto a modifiche in qualsiasi momento del processo con adattamenti o riconfigurazioni. Sia l’hardware che il software abbracceranno la filosofia dell’ Open Source e si baseranno su materiale standardizzato già esistente per evitare il cosiddetto fenomeno detto “reinvenzione della ruota”, che porterebbe molti gruppi di ricerca che lavorano sullo stesso argomento alle medesime conclusioni. Questa attenzione sulla normalizzazione, ad oggi quasi assente nel campo della robotica, porterà ad ipotizzare un codice di progettazione standard sia per le parti meccaniche che per quelle elettroniche di un robot. La prima parte del progetto è una ricerca sullo stato dell’arte di robotica e sistemi di controllo, come microcontrollori e software, utile a sceglire quale base robotica (ad esempio un rover, un robot antropomorfo o un serpente robotico modulare) meglio si adatta ai concetti di modularità e personalizzazione. Allo stesso modo sarà selezionato un sistema di controllo. Da queste scelte di progetto segue la realizzazione della base customizzabile del robot. A conclusione del progetto saranno realizzate alcune personalizzazioni. Ciò è reso come esempio per le infinite personalizzazioni future e potrebbe essere inteso come fonte di ispirazione per ulteriori sviluppi del design di robot.