• depth from defocus
• magnetic manipulation
• microrobotics
• motion control
• tracking

Il presente lavoro di tesi è stato svolto all'estero presso il "Multi-Scale Robotics Lab" dell'ETH, Zurigo. Il lavoro di tesi consiste nel controllo del moto di microparticelle sferiche magnetiche in 3D utilizzando un sistema di manipolazione magnetica chiamato MiniMag sviluppato all'ETH di Zurigo.
Il sistema viene utilizzato in combinazione con un microscopio invertito che fornisce il feedback visivo ad un software di controllo.
Il lavoro di tesi ha contribuito a rendere possibile il controllo tridimensionale grazie alla determinazione della posizione della particella lungo l'asse z in real-time utilizzando una tecnica basata sulle immagini fuori fuoco provenienti dalla telecamera collegata al microscopio. L'algoritmo di visione è stato implementato in linguaggio C++ e incorporato come plugin del software di controllo del MiniMag. Un controllore PID è stato infine implementato per dimostrare la possibilità di controllare il moto di microparticelle sferiche di diametro 4.5 um per realizzare l'inseguimento di traiettorie tridimensionali.
Potenziali applicazioni del lavoro riguardano la manipolazione magnetica delle microparticelle in ambienti biologici, in particolare in esperimenti riguardanti la misura di forze a livello cellulare, come nella fagocitosi, e nelle sperimentazioni di somministrazione mirata di farmaci mediante l'uso delle microparicelle rivestite dal medicamento.