Dottorato in Ingegneria Meccanica , 38o ciclo (2022-2025)
Dottorato concluso nel 2026
Tesi:
Hands-Free Human Machine Interfaces: Design and test of two approaches for rider assistance of electric-powered wheelchairs (Abstract)
Tutori:
Giuseppe Quaglia Carmen VisconteProfilo
Argomento di ricerca
Progettazione e test di due interfacce hands-free per carrozzine elettriche: stereovisione e sensori di prossimità con reti LSTM stimano la posa del capo per il controllo omnidirezionale.
Interessi di ricerca
Biografia
Il suo lavoro di tesi affronta il tema delle interfacce uomo-macchina hands-free per carrozzine elettriche, rivolte a persone con gravi disabilità motorie che non possono utilizzare un joystick tradizionale. La ricerca ha portato allo sviluppo e al confronto sistematico di due paradigmi di rilevamento della posa del capo: un'interfaccia basata su stereovisione, che ricostruisce l'orientamento della testa a partire dai landmark facciali, e una basata su un array di sensori di prossimità Time-of-Flight, in cui una rete neurale ricorrente LSTM traduce le distribuzioni temporali di distanza in segnali angolari affidabili anche in assenza di condizioni di illuminazione ottimali. Entrambe le interfacce sono state integrate su piattaforme omnidirezionali a 3 gradi di libertà e validate attraverso simulazioni in Gazebo/ROS 2, prove sperimentali e una campagna di usabilità con utenti reali.
Nel corso della sua formazione ha contribuito a piattaforme robotiche complesse come PAQUITOP e Agri.Q, occupandosi dell'integrazione software in ambiente ROS dei moduli di manipolazione, guida autonoma e riconoscimento degli oggetti. Ha inoltre approfondito i temi della proprietà intellettuale e della brevettazione attraverso il programma "Create-Protect-Innovate" dell'Ufficio Europeo dei Brevetti (EPO). Dai moduli robotici sviluppati durante il dottorato, concepiti come componenti integrabili su piattaforme di terze parti, sta oggi sviluppando la base tecnologica di RBT Lab, iniziativa di spin-off di cui è fondatore e responsabile tecnico, orientata al trasferimento di questi risultati dal contesto di ricerca al mercato della robotica collaborativa.
Premi e riconoscimenti
- Best Student Award in RAAD Conference. Article Title: OPTIMAL POSITIONING OF MOBILE MANIPULATORS USING CLOSED FORM INVERSE KINEMATICS (2022)
- Prize for have been approved as one of the finalist of the Young Investigator Fund Best Paper Award of the 7th Jc-IFToMM Internation Symposium in 2024. Title of article: Developement of a Mobility Platform Aiming to Achieve User-Friendly Functionality. (2024)
- Silver Student Award in IFIT 2024 conference for the article: Human-Machine Driving Interface for Omnidirectional Robots and Wheelchairs (2024)
- Editor's Choiche article for the MDPI Machines Journal. Article title: Kinematic Modeling and Motion Planning of the Mobile Manipulator Agri.Q for Precision Agriculture (2023)
- Best Student Contribution Award in RAAD Conference. Article Title: OPTIMAL POSITIONING OF MOBILE MANIPULATORS USING CLOSED FORM INVERSE KINEMATICS (2022)
- Gold Best Paper Award in IFToMM International Symposium on Emerging Fields in Mechanism and Machine Science. Article Title: About the Design and Development of the Omnidirectional Electric Powered Wheelchair MoviWE.Q (2026)
- Selected by ConceptionX, a UK-based non-profit organisation that runs one of Europe’s leading entrepreneurial training programmes, specifically aimed at PhD students and early-career researchers. The programme aims to transform cutting-edge scientific and engineering research (Deep Tech) into operational businesses. (2026)
- Selected among the 100 finalists of DigithON 2026, Italy's largest digital marathon, out of nearly 500 applications from across the country. Organised by Fondazione DigithON, the three-day event gathers the most promising Italian startups for non-stop pitching and networking, with each project assessed by investors, companies and industry stakeholders on its soundness, degree of innovation and market potential. (2026)
Didattica
Insegnamenti
Corso di laurea di 1° livello
- Design per l'industrializzazione (modulo di Meccanica per il design). A.A. 2022/23, DESIGN E COMUNICAZIONE. Collaboratore del corso
Pubblicazioni
Pubblicazioni durante il dottorato Vedi tutte le pubblicazioni su Porto@Iris
- Baglieri, Lorenzo (2026)
Hands-Free Human Machine Interfaces: Design and test of two approaches for rider assistance of electric-powered wheelchairs. relatore: QUAGLIA, Giuseppe; VISCONTE, CARMEN; , 38. XXXVIII Ciclo, P.: 165
Doctoral Thesis - Tagliavini, Luigi; Botta, Andrea; Colucci, Giovanni; Baglieri, Lorenzo; Duretto, Simone; ... (2026)
About the Design and Development of the Omnidirectional Electric Powered Wheelchair MoviWE.Q. In: The Second Edition of the IFToMM International Symposium on Emerging Fields in Mechanism and Machine Science (EFIMMS 2026), Monastir (Tunisia), 15-17 April 2026, pp. 215-224. ISSN 2211-0984. ISBN: 9783032222695
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Toccaceli, Lorenzo; Botta, Andrea; Tagliavini, Luigi; Baglieri, Lorenzo; Colucci, ... (2025)
Preliminary design of a novel helical locomotion-based soft crawling robot for in-pipe inspection. In: The 8th Jc-IFToMM International Symposium, Nagano (JPN), 21-22 June 2025, pp. 56-62
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Tagliavini, Luigi; Botta, Andrea; Baglieri, Lorenzo; Colucci, Giovanni; Duretto, Simone; ... (2025)
About the importance of revolute joints realization in force-sensitive drive interfaces for mobile robots and wheelchairs. In: The 8th Jc-IFToMM International Symposium (in conjunction with The 31st Jc-IFToMM Symposium on Theory of Machines and Mechanisms), Nagano (JP), June 21, 2025 - June 22, 2025, pp. 90-96
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Baglieri, L.; Matsuura, D.; Kobayashi, T.; Quaglia, G. (2025)
A HANDS-FREE HUMAN-MACHINE INTERFACE FOR ELECTRIC WHEELCHAIR CONTROL BASED ON FACE AND TORSO MOVEMENTS. In: INTERNATIONAL JOURNAL OF MECHANICS AND CONTROL, vol. 26, pp. 49-55. ISSN 1590-8844
Contributo su Rivista - Baglieri, Lorenzo; Matsuura, Daisuke; Kobayashi, Tsune; Quaglia, Giuseppe (2025)
Motion Tracking Hands-Free HMI of Electric Wheelchair. In: I4SDG Workshop 2025 - IFToMM for Sustainable Development Goals, Villa San Giovanni (ITA), June 9–11, 2025, pp. 181-189. ISSN 2211-0984. ISBN: 9783031911507
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Tagliavini, Luigi; Botta, Andrea; Colucci, Giovanni; Baglieri, Lorenzo; Duretto, Simone; ... (2025)
Design and testing of SensHB.Q: a cost-effective force-sensitive interface to drive mobile motorized systems. In: ROBOTICA, vol. 43, pp. 1-18. ISSN 0263-5747
Contributo su Rivista - Duretto, Simone; Colucci, Giovanni; Botta, Andrea; Tagliavini, Luigi; Jabari, Mohammad; ... (2025)
Soft Pneumatic Sensing Chambers for Robotic Grasping. In: 34th International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD 2025), Belgrade (SRB), 18 - 20 June 2025, pp. 164-173. ISSN 2211-0984. ISBN: 978-3-032-02105-2
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Baglieri, Lorenzo; Quaglia, Giuseppe (2025)
Hands-Free Wheelchair Control Using Vision-Based Intention Estimation. In: The 8th Jc-IFToMM International Symposium, Nagano (JPN), June 21-22, 2025, pp. 97-104
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Botta, Andrea; Tagliavini, Luigi; Colucci, Giovanni; Baglieri, Lorenzo; Duretto, Simone; ... (2025)
Functional Design and Kinematic Analysis of a Novel 3RS End-Effector Robot for Wrist Rehabilitation and Assistance. In: 34th International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD 2025), Belgrade (SRB), 18 - 20 June, 2025, pp. 268-277. ISSN 2211-0984. ISBN: 9783032021052
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Tagliavini, Luigi; Botta, Andrea; Colucci, Giovanni; Baglieri, Lorenzo; Duretto, Simone; ... (2024)
Human-Machine Driving Interface for Omnidirectional Robots and Wheelchairs. In: 5th International Conference of IFToMM Italy, Torino ((IT), 11-13 Sept. 2024, pp. 257-264. ISSN 2211-0984. ISBN: 9783031645525
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Tagliavini, Luigi; Botta, Andrea; Colucci, Giovanni; Baglieri, Lorenzo; Duretto, Simone; ... (2024)
Kinematic modelling of swerve-drive-based mobile robots. In: The 7th Jc-IFToMM International Symposium in conjunction with The 30th Jc-IFToMM Symposium on Theory of Machines and Mechanisms, Kitakyushu (JP), 22 – 23 June 2024, pp. 225-231
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Quaglia, Giuseppe; Samperi, Luca; Baglieri, Lorenzo; Colucci, Giovanni; Tagliavini, ... (2024)
Design of an Under-Actuated Mechanism for Collecting and Cutting Crop Samples in Precision Agriculture. In: The 33rd International Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region, RAAD 2024, Cluj-Napoca (Romania), June 5-7, 2024, pp. 533-541. ISSN 2211-0984. ISBN: 9783031592560
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Baglieri, Lorenzo; Matsuura, Daisuke; Kobayashi, Tsune; Quaglia, Giuseppe (2024)
Development of a Mobility Platform Aiming to Achieve User-Friendly Functionality. In: The 7th Jc-IFToMM International Symposium, Kitakyushu (Japan), 22-23/06/2024, pp. 103-110
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Colucci, Giovanni; Botta, Andrea; Tagliavini, Luigi; Baglieri, Lorenzo; Duretto, Simone; ... (2024)
AGRIMARO.Q, A Service Robot for Precision Agriculture in Greenhouses. In: The 5th IFToMM ITALY Conference, Torino (IT), 11-13 Settembre 2024, pp. 292-299. ISSN 2211-0984. ISBN: 9783031645525
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Botta, Andrea; Tagliavini, Luigi; Colucci, Giovanni; Baglieri, Lorenzo; Duretto, Simone; ... (2024)
Compact series elastic actuator for a wrist exoskeleton for daily living assistance. In: 5th International Conference of IFToMM Italy, Turin (ITA), September 11-13, 2024, pp. 76-83. ISSN 2211-0984. ISBN: 9783031645686
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Baglieri, Lorenzo; Matsuura, Daisuke; Kobayashi, Tsune; Quaglia, Giuseppe (2024)
Vision Systems and IMU Signals to Design a Hand-Free Driving HMI. In: IFToMM Italy 2024, Turin (ITA), September 11–13, 2024, pp. 283-291. ISSN 2211-0984. ISBN: 9783031645525
Contributo in Atti di Convegno (Proceeding) - Baglieri, Lorenzo; Quaglia, Giuseppe; Tagliavini, Luigi; Visconte, Carmen (2023)
Robot per la Sanità del futuro: le soluzioni allo studio e il caso di “DOT Paquitop”. pp. 1-1
Altro - Botta, Andrea; Cavallone, Paride; Baglieri, Lorenzo; Colucci, Giovanni; Tagliavini, ... (2023)
In Depth Analysis of Power Balance, Handling, and the Traction Subsystem of an Articulated Skid-Steering Robot for Sustainable Agricultural Monitoring. In: SN APPLIED SCIENCES, vol. 5, pp. 103-126. ISSN 2523-3963
Contributo su Rivista - Tagliavini, Luigi; Baglieri, Lorenzo; Colucci, Giovanni; Botta, Andrea; Visconte, ... (2023)
D.O.T. PAQUITOP, an Autonomous Mobile Manipulator for Hospital Assistance. In: ELECTRONICS, vol. 12. ISSN 2079-9292
Contributo su Rivista