Sviluppo e Realizzazione di Sistema di Controllo per Mano Robotica Hannes

Abstract

Il presente elaborato descrive lo sviluppo e l’implementazione di un’interfaccia software per il controllo della mano robotica poliarticolata Hannes, sviluppata dall’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) e INAIL. L’obiettivo principale è stato l’integrazione del dispositivo all’interno di una pipeline di controllo preesistente (basata sulla protesi Michelangelo), garantendo la compatibilità con i sistemi di acquisizione EMG e di visione artificiale. Il lavoro ha richiesto l’analisi approfondita dei driver di basso livello forniti per i protocolli di comunicazione CAN bus e Bluetooth, così che entrambe le modalità di comunicazione (cablata e wireless) potessero essere implementate. È stata sviluppata una classe (HannesController) in linguaggio Python, in grado di astrarre la complessità della comunicazione hardware, gestire la sincronizzazione dei thread di lettura e implementare un controllo in posizione basato su integratori di velocità. Oltre allo sviluppo del software, il lavoro ha riguardato l’esecuzione di test funzionali per la presa di oggetti, volti a validare l’affidabilità del sistema.

This thesis describes the development and implementation of a software interface for controlling the Hannes poly-articulated robotic hand, developed by the Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) and INAIL. The main objective was the integration of the device within a pre-existing control pipeline (based on the Michelangelo prosthesis), ensuring compatibility with EMG acquisition and computer vision systems. The work required an in-depth analysis of the low-level drivers provided for the CAN bus and Bluetooth communication protocols, so that both communication modes (wired and wireless) could be implemented. A class (HannesController) was developed in Python, capable of abstracting the complexity of hardware communication, managing the synchronization of reading threads, and implementing position control based on velocity integrators. In addition to software development, the work also involved carrying out functional tests for object grasping, aimed at validating the reliability of the system.