SISTEMI DI NAVIGAZIONE REMOTA PER VEICOLI SOTTOMARINI BIOMIMETICI

The project originated from the need to simplify the interaction and control of a robotic fish through a user-friendly application. The developed prototype addresses the requirements for monitoring, remote control, and real-time data analysis of a robotic fish inspired by natural locomotion, key elements in areas such as underwater scientific research or environmental surveillance. The interface offers both an automatic mode, based on waypoints, and a manual mode for direct control. Communication between the interface and the robotic fish is managed through a buoy housing an M5Stack CoreS3 microcontroller. Wi-Fi, UART, ROS2, and MQTT are used to exchange data between the various components, in alignment with the system’s objectives and the devices utilised. To verify the correct functioning of the entire system, a simulator in MATLAB / Simulink was also used that emulates the dynamics of the real fish. The thesis concludes by highlighting how the transmitted data packets are correctly received across the different system components, confirming the proper functioning of the developed architecture. The entire thesis work is part of the MAXFISH project, which concerns the modeling and cooperation of a shoal of robotic fish.

Il progetto nasce dall'esigenza di semplificare l'interazione e il controllo di un pesce robotico attraverso un'applicazione user-friendly. Il prototipo realizzato vuole rispondere al bisogno di monitoraggio, controllo remoto e analisi dei dati in tempo reale di un pesce robotico ispirato alla locomozione naturale, elementi fondamentali in ambiti come ricerca scientifica subacquea o sorveglianza ambientale. L’interfaccia creata supporta sia una modalità automatica, basata su waypoint, sia una modalità manuale per il controllo diretto. La comunicazione tra l'interfaccia e il pesce robotico avviene per mezzo di una boa che monta al suo interno il microcontrollore M5Stack CoreS3. Per lo scambio di dati tra i vari componenti si utilizza Wi-Fi, UART, ROS2 e MQTT, compatibili con gli obiettivi da raggiungere e con i dispositivi utilizzati. Per la verifica del corretto funzionamento dell'intero sistema è stato utilizzato anche un simulatore in MATLAB/Simulink che emula la dinamica del pesce reale. La tesi si conclude evidenziando come i pacchetti di dati trasmessi vengano ricevuti correttamente passando attraverso i diversi elementi del sistema, confermando il corretto funzionamento dell’intera architettura sviluppata. L'intero lavoro di tesi rientra sotto il progetto MAXFISH, che riguarda la modellazione e cooperazione di un banco di pesci robotici.