Breve descrizione dell’unità

Il laboratorio PERCRO (PERceptual RObotics) è un laboratorio di ricerca della Scuola Superiore Sant’ Anna di Pisa.

Il laboratorio PERCRO è stato fondato nel 1991 e conta di circa 100 persone tra professori, ricercatori, collaboratori e dottorandi, con background multidisciplinare, che comprende la progettazione meccanica, il controllo di sistemi robotici, elettronica, informatica, grafica 3D, applicazioni software, interazione e project management.

. È situato nella nuova sede di Ghezzano, S. Giuliano (Pisa), e presenta due distaccamenti presso Livorno (PERCRO SEES) e La Spezia (Centro Gustavo Stefanini).

Il laboratorio PERCRO è attivo nella ricerca e nella didattica su robotica indossabili ed esoscheletri, interfacce avanzate uomo-macchina, ambienti virtuali, teleoperazione e design robotico per l’interazione uomo macchina, ambienti virtuali, simulatori, modellistica e controllo di robot, interfacce aptiche, teleoperazione, in particolare per applicazioni mediche, prototipazione virtuale, applicazioni per il recupero e la conservazione dei beni culturali.

Principali temi di ricerca.

Human-Robot Interaction (resp. Prof Antonio Frisoli)

L’area Human Robot Interaction (HRI) si occupa dello studio di nuove tecnologie robotiche e di nuovi sistemi per l’interazione avanzata uomo-macchina, sviluppando in particolare dispositivi robotici che possano cooperare con l’uomo in modo intuitivo e sicuro e nuove interfacce uomo-macchina per l’interazione in ambienti virtuali. Nel corso degli anni il gruppo di ricerca che opera in quest’area ha consolidato competenze nell’area di progettazione meccanica e di robots, modellistica e controllo di sistemi avanzati elettro-meccanici con lo sviluppo di applicazioni in campo industriale e biomedicale.

Nel campo degli esoscheletri, nel corso del 2009, ha sviluppato il primo amplificatore di forza esistente al mondo in grado di potenziare gli sforzi dell’individuo di un fattore da 10 per sollevare carichi fino a 100 kg.

Intelligent automation systems (resp. Dott. Carlo Alberto Avizzano)

L’area Intelligent Automation Systems ha competenze sulla modellazione ed il controllo di sistemi, l’analisi teorica e sperimentale delle proprietà di stabilità, robustezza ed analisi della performance, e lo sviluppo di nuovi strumenti per l’apprendimento e la regolazione automatica da dati di specifica e sperimentali. L’area ha tre linee principali di ricerca: lo sviluppo di nuovi sistemi per il trasferimento dello skill umano, lo sviluppo di sistemi intelligenti per la navigazione (semi)autonoma, e lo sviluppo di sistemi intelligenti per il monitoraggio ed il controllo di sistemi industriali.

Computer Graphics and Virtual Environments (Resp. Dott. Franco Tecchia)

Lo sviluppo delle tecnologie per la visualizzazione tridimensionale e per la comunicazione di rete di fatto consente oggi di creare ambienti virtuali collaborativi facenti uso di immagini sintetiche generate in tempo reale. Nel campo della Computer Graphics le linee di ricerca riguardano lo sviluppo di nuove tecnologie ed algoritmi per la gestione di modelli ad elevata complessità e con una sintesi foto realistica, ottimizzando organizzazione e gestione delle risorse di calcolo sia in termini hardware che software. Di particolare interesse è inoltre studiare come modelli tridimensionali possono essere inviati sulla rete in maniere efficiente e fruiti in ambienti virtuali distribuiti.

Elenco dei principali progetti in cui l’unità è coinvolta.

• Progetto “WEARHAP – WEARable HAPtics for humans and robots” finanziato nell’ambito dell’European Union Seventh Framework Programme FP7/2007-2013 under grant agreement n° 601165. Information and Communication Technologies, Collaborative Large-scale integrating project (IP), FP7-ICT-2011-9-2.1: Cognitive Systems and Robotics. 01.03.2013 — 28.02.2017 – http://www.wearhap.eu/
• Progetto “VERE – Virtual Embodiment and Robotic re-embodiment” finanziato nell’ambito dell’European Union Seventh Framework Programme – Future and Emerging Technologies (FET) FP7/2007-2013 under grant agreement n. 257695 – http://www.vereproject.eu/
• Progetto “CENTAURO – Robust Mobility and Dexterous Manipulation in Disaster Response by Fullbody Telepresence in a Centaur-like Robot” finanziato nell’ambito dell’European Union’s Horizon 2020 Programme under Grant Agreement n. 644839 (ICT-23-2014 Robotics) – Research and Innovation Action. 01/04/2015 – 31/09/2018 – http://www.centauro-project.eu/
• Progetto o ReMeDi – Remote Medical Diagnostician, finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del settimo programma quadro (FP7)
• Progetto Pelars – Practice-based Experiential Learning Analytics Research and Support, finanziato dall’Unione Europea nell’ambito del settimo programma quadro (FP7)

Riconoscimenti, premi

• “Most active technical committee of the year” per il suo ruolo di chair dell’IEEE Technical Committe on Haptics ricoperto nel periodo 2012-2014
• Primo posto nella competizione europea denominata “Future of Health Award 2012” con il progetto Mini-VREM diretto da Federico Semeraro organizzata da Games for Health Europe e finanziata dalla CZ Health Insurance
• Paper finalista nella categoria “best paper” nella conferenza IEEE ICORR 2015, Singapore Barsotti, M.; Leonardis, D.; Loconsole, C.; Solazzi, M.; Sotgiu, E.; Procopio, C.; Chisari, C.; Bergamasco, M.; Frisoli, A., “A full upper limb robotic exoskeleton for reaching and grasping rehabilitation triggered by MI-BCI,” in Rehabilitation Robotics (ICORR), 2015 IEEE International Conference on , vol., no., pp.49-54, 11-14 Aug. 2015
• Premio Marzotto 2013 come migliore start-up innovativa
• Paper finalista nella categoria “best paper” nella conferenza IEEE Haptic Symposium 2014: Loconsole C, Dettori, S. ; Frisoli, A. ; Avizzano, C.A. ; Bergamasco, M., An EMG-based approach for on-line predicted torque control in robotic-assisted rehabilitation, IEEE Haptic Symposium (2014)
• Claudio Loconsole: Premio di tesi di dottorato “ETIC 2013 – Etica e Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione”, organizzata e finanziata dalla Associazione Italiana per l’Informatica ed il Calcolo Automatico (AICA) e Rotary International
• Premio Bernardo Nobile a Basilio Lenzo come migliore tesi di dottorato con deposito di brevetto “Design of novel robotic exoskeletons with hybrid actuation for human assistance”, condotta sotto la supervisione del Prof. Antonio Frisoli e dei due tutor, Prof. Massimo Bergamasco e Ing. Fabio Salsedo.