Interfaccia gestuale per la programmazione interattiva di un manipolatore robotico

This work shows the design and implementation of a gestural interface for robot programming and teleoperation. First a brief resume of the state of the art is presented, posing the premises of this thesis. The focus of the work is on the realization of two algorithms: the former allows the user to move the end effector of the robot by tilting a Nintendo Wii remote, in order to store a set of paths and positions. The latter algorithm recognizes user's gestures realized while holding a Nintendo Wii remote, in this way the user controls trough such gestures the execution of path previously stored. This particular gesture recognition technique is based on a combination of Gaussian Mixture Model (GMM) and bayesian classifiers, resulting in a very accurate way of detecting gestures in several use cases. These techniques have been used to control an ABB IRB140 industrial robot validating the interface.

Si illustra il progetto e la realizzazione di una interfaccia gestuale per la programmazione e teleoperazione di un manipolatore robotico. Si introduce lo stato dell'arte, da cui si prende spunto per la progettazione del sistema. In particolare si è concentrato lo sforzo sulla realizzazione di due algoritmi: uno in grado di comandare liberamente l'organo terminale di un manipolatore (jogging) tramite l'inclinazione del telecomando della console Nintendo Wii, in maniera da poter memorizzare una serie di coordinate; il secondo algoritmo è in grado di riconoscere i gesti realizzati da un utente tramite il telecomando della console Nintendo Wii, in modo tale da poter comandare tramite tali gesti il raggiungimento dei punti memorizzati in precedenza. La tecnica di riconoscimento dei gesti si basa sulla combinazione di Gaussian Mixture Model (GMM) e classificatore bayesiano, producendo risultati molto accurati in diverse condizioni d'uso. Infine si è proceduto alla validazione delle due tecniche utilizzandole per comandare un robot industriale ABB IRB140 in una serie di esperimenti.